KR100524378B1 - Method for adaptive packet transmission in a multibeam satellite communication system - Google Patents

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KR100524378B1 KR10-2002-0072200A KR20020072200A KR100524378B1 KR 100524378 B1 KR100524378 B1 KR 100524378B1 KR 20020072200 A KR20020072200 A KR 20020072200A KR 100524378 B1 KR100524378 B1 KR 100524378B1
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Abstract

본 발명은 다중 빔 위성을 이용한 셀룰러 이동통신시스템에서의 적응형 패킷 전송 방법에 관한 것으로서, 다양한 전송률 제공과 유연성 있는 무선 자원 배분을 위해 전송 프레임을 주파수슬롯/시간슬롯/확산코드의 3차원적으로 분할하여 사용하는 패킷 전송 할당과 각 사용자의 패킷 전송을 위한 무선 자원 할당에 있어 타 패킷 전송에 대한 간섭을 최소화 하기 위해 채널 상태에 따라 적정 전송 전력을 할당하며, 사용자 요구 사항과 채널 상태에 따른 적절한 자원 할당을 한정된 시간 내에 수행할 수 있고, 실시간 서비스와 비실시간 서비스 모두를 지원할 수 있으며, 채널 상태에 따라 사용 가능한 무선 자원이 변화하는 한정된 무선 자원을 효율적으로 활용하기 위해 다양한 전송률을 갖는 패킷 전송 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기 The present invention, the various rates provided and the 3D of the transmission frame for a flexible radio resource allocated frequency slot / time slot / spreading code ever relates to an adaptive packet transmission method in a cellular mobile communication system using a multi-beam satellite in packet transmission is assigned to partition by using the radio resource allocation for packet transmission for each user other to minimize interference with the packet transmission according to the channel state, and allocate the appropriate transmission power, suitable according to user requirements and channel conditions it is possible to perform resource allocation within the limited time, the packet transmission method having different rates in order to efficiently utilize the limited radio resources is changed radio resource usable in accordance with the channel state, and to support both real-time services and non-real-time service group and the program for realizing the method 한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있으며, 사용자 단말로부터 근접한 다수의 섹터/빔으로부터 전송되는 각 파일럿 신호에 대해 측정된 평균 수신 강도를 주기적으로 보고 받는 제1단계; Step 1 to provide to a recording medium readable by a computer, and its object is, reports the average received signal strength measurement for each pilot signal transmitted from a plurality of sector / beam close to the user terminal periodically; 상기 파일럿 신호의 평균 수신 강도를 바탕으로 근접 섹터/빔과 상기 사용자 단말 사이의 전송 경로 이득을 추정하는 제2단계; A second step of estimating the transmission path gain between a close-up on a sector / beam and the user terminal receives the average strength of the pilot signal; 각 사용자를 위한 패킷 전송의 우선 순위를 결정하는 제3단계; A third step of determining the priority of the packet transmission for each user; 상기 제3단계에서 결정된 우선 순위에 따라 선택된 각 패킷의 전송을 위해 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 최소의 전력이 요구되는 섹터/빔과 전송 프레임의 무선 자원을 선택하고, 선택된 무선 자원에서 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 특정 패킷 수신 품질을 만족시키기 위해 요구되는 최소의 전력을 할당하는 제4단계; For the transmission of each packet is selected in accordance with the determined priorities in the third step of selecting a radio resource of the sector / beam and the transmission frame in which a minimum power requirement using the transmission path gain estimate for each user, and selected using the transmission path gain estimate for each user in the fourth step of assigning radio resources to the minimum power required to satisfy a particular packet reception quality; 및 사용 가능한 무선 자원과 전송 전력이 부족하거나, 할당할 패킷이 있으면 상기 제3단계로 진행하는 제5단계를 포함하고, 다중빔 위성통신시스템 등에 이용됨. And using a lack of available radio resources and transmission power, or, if there is a packet to be assigned, and a fifth step which advances to the third step, or the like yiyongdoem multiple beam satellite communication system.

Description

다중 빔 위성을 이용한 셀룰러 이동통신시스템에서의 적응형 패킷 전송 방법{Method for adaptive packet transmission in a multibeam satellite communication system} Adaptive packet transmission method in a cellular mobile communication system using a multi-beam satellite {Method for adaptive packet transmission in a multibeam satellite communication system}

본 발명은 다중빔 위성통신 시스템의 순방향 링크를 통해 데이터 패킷을 전송하는데 있어 각 패킷 전송에 대해 무선 자원, 전송 방식, 전송 전력을 할당하는 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. The invention here to transmit data packets on the forward link of a multi-beam satellite communication system, a computer-readable recording a program for realizing the method for allocating radio resource, transmission method, transmission power for each packet transmission and the method a recording medium.

일반적인 IS-95(Industry Standard-95)와 GSM(Group Special Mobile)과 같이 기지국을 중심으로 이동 사용자에게 통신 서비스를 제공하는 제2 세대 지상 셀룰러 이동 통신 시스템은 음성 통화에 대한 서비스 제공을 주 목적으로 하여 회선 교환(Circuit-Switched) 방식을 사용하고 있다. A typical IS-95 (Industry Standard-95) and GSM (Group Special Mobile) and the second-generation terrestrial cellular mobile communication system that provides communication services to mobile users around the base station, as the service provider for the voice call for the primary purpose of the circuit-switched and use (circuit-switched) method.

회선 교환 방식은 각 사용자에 대해 고정적인 주파수대역, 시간슬롯, 또는 확산코드 등을 사용하는 무선 링크를 형성함으로써 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하고 있다. Circuit switched is characterized by providing a service by providing a radio link that uses a fixed frequency band, time slot, or spreading code, etc. for each user.

각 사용자 서비스를 위한 무선 자원은 초기 서비스 형성 시에 시스템에 의해 결정되고, 서비스가 종료될 때까지 할당된 자원은 배타적으로 해당 사용자의 서비스 만을 위해서 사용된다. Radio resources for each service user is determined by the system during the initial formation service, resources are assigned until the service is terminated are exclusively used only for the user of the service. 그러나, 이러한 회선 교환 방식은 인터넷 서비스와 같이 간헐적인 트래픽 특성을 갖는 패킷 전송 서비스에는 적합하지 않다. However, such a circuit-switched are not suitable for packet transmission service has a characteristic intermittent traffic, such as Internet service. 패킷 트래픽은 항상 일정한 양의 데이터를 발생하지 않고 시간에 따라 전송해야 할 데이터 양이 변화할 뿐만 아니라, 어느 순간에는 어떠한 데이터도 발생하지 않을 수 있다. Packet traffic is always not only the amount of data to be transmitted changes over time without causing a certain amount of data, at some point, there may not occur any data. 이러한 패킷 서비스를 회선 교환 방식으로 무선 링크를 형성하여 서비스를 제공할 경우, 해당 링크를 위해 할당된 무선 자원은 시간에 따른 트래픽 양의 변화에 따라 부족하거나 남을 수도 있으며, 어느 순간에는 사용되지 않을 수도 있다. When providing service to form a wireless link such a packet service in circuit-switched, the radio resource allocation for the link may be insufficient or others in accordance with the change of the traffic volume over time, at some point there may not be used have.

음성 서비스는 물론 패킷 서비스를 포함한 다양한 멀티미디어 서비스 제공을 목적으로 하고 있는 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)의 W-CDMA(Wideband - Code Division Multiple Access) 시스템과 3GPP2(The 3rd Generation Partnership Project 2)의 cdma2000과 같은 제3세대 이동통신시스템에서는, 회선 교환 방식의 무선 링크 형성 방법과 동시에, 패킷 서비스에 적합한 패킷 교환(Packet-Switched) 방식으로 무선 링크를 형성하는 방식을 제공하고 있다. Voice services, as well as the 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project), which is aimed at a variety of multimedia services including packet service W-CDMA (Wideband - Code Division Multiple Access) cdma2000 system and 3GPP2 (The 3rd Generation Partnership Project 2) in the third generation mobile communication systems, such as, at the same time as the wireless link forming method of a circuit-switched, and provides a packet exchange type to form a wireless link with (packet-switched) scheme suitable for packet services.

패킷 교환 방식에서 무선 자원은 서비스 중에 있는 사용자들에 의해 공유되고, 무선 자원은 각 사용자를 위한 실질적인 패킷 전송이 있을 때에만 사용된다. Radio resources in a packet-switched approach is shared by the user with the service, radio resources are used only when the actual packet transmission for each user. 따라서, 패킷 교환 방식은 통계적 다중화(Statistical Multiplexing)라는 특성에 의해 시스템 자원을 효율적으로 사용할 수 있도록 하며, 결국 시스템의 전송 용량을 증가시킨다. Thus, packet-switched, and will make more efficient use of system resources by the nature of the statistical multiplexer (Statistical Multiplexing), the end to increase the transmission capacity of the system. 이러한 패킷 교환 방식에서, 한정된 무선 자원을 각 패킷 전송을 위해 적절히 배분하고 할당하는 방법은 자원의 효율적인 활용이라는 측면에서 매우 중요하다. In such packet switching, how to appropriately distribute and allocate limited radio resources for each packet transmission is very important in terms of the efficient use of resources.

3GPP2의 IxEV DO(1xEvolved Data Only)는 대역 효율을 높이기 위해 패킷 교환 방식을 채택한 대표적인 패킷 서비스 전용 시스템이다(Paul Bender, et al., CDMA/HDR: A bandwidth-efficient high-speed wireless data service for nomadic users, IEEE Communication Magazine, July 2000). IxEV DO (1xEvolved Data Only) for 3GPP2 is adopted by the packet-switched-only typical packet service system, to increase the bandwidth efficiency (Paul Bender, et al, CDMA / HDR:. A bandwidth-efficient high-speed wireless data service for nomadic users, IEEE Communication Magazine, July 2000). 순방향 링크에서 각 사용자에게 전달되는 패킷들은 시분할(time division multiplexing) 방식으로 시간 슬롯 별로 다중화되어 전송된다. Packet delivered to each user on the forward link are transmitted by time slots in a time division multiplexed (time division multiplexing) scheme. 각 시간 슬롯에서 패킷은 항상 기지국에서 사용 가능한 최대 전력으로 전송된다. In each time slot the packet is always transmitted to the maximum power available at the base station. 각 사용자는 각 시간 슬롯의 중앙 부분에 삽입되어 전송되는 파일럿 심볼들에 대한 수신 신호대 간섭비를 측정하고, 미리 정해진 전송률 테이블에서 현재 상태에 적절한 전송률을 선택하여 기지국에 보고한다. Each user measures the received signal-to-interference ratio for the pilot symbols to be transmitted is inserted into the center portion of each time slot, and select an appropriate transmission rate on the current state at a predetermined rate table is reported to the base station. 기지국은 각 사용자로부터 선택된 전송률을 기반으로 전송 패킷에 대한 스케줄링을 수행하고 선택된 슬롯에서 선택된 전송률로 패킷을 전송한다. The base station performs scheduling for a transmission packet based on a data rate selected from each user and send the packet to the selected data rate from the selected slot. 서로 다른 심볼 반복 회수, 변조 방식(modulation type), 부호화율(code rate)에 의해 12가지의 패킷 전송률을 지원한다. And support each other with 12 of the packet transfer rate by a different symbol repetition number, a modulation scheme (modulation type), coding rate (code rate). 3GPP2의 IxEV DO에서 항상 최대 전력으로 패킷을 전송하기 때문에, 순방향 링크에 대한 전력 제어를 수행하지 않아도 된다는 이점을 가진다. Since always transmits a packet to a maximum power in the 3GPP2 IxEV DO, it has the advantage that do not need to perform power control for the forward link.

그러나, 최대 전력 사용으로 이미 충분히 채널 상태가 좋은 사용자에게 필요 이상의 전력을 사용할 수 있고, 이로써 근접 셀의 사용자들에게 필요 이상의 간섭을 유발할 수 있다는 문제점이 있었다. However, it is possible to use more power is required to already have a good enough channel conditions users with maximum power used, thus there is a problem that can cause interference than necessary to close the cell user.

또한, 하나의 고속 패킷 서비스를 위한 기술로 3GPP에서 개발 중인 HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) 방식이 있다(3GPP TS 25.211, TS 25.212, TS 25.213, TS 25.214 Release 5, 2002). In addition, one being (High Speed ​​Downlink Packet Access) HSDPA in 3GPP, a technique developed for high-speed packet service, there are methods (3GPP TS 25.211, TS 25.212, TS 25.213, TS 25.214 Release 5, 2002). HSDPA에서는 시분할(Time-Division)된 각 슬롯에서 다중 코드에 의해 동시에 여러 사용자를 위한 패킷 전송을 제공할 수 있도록 하고 있으며, 각 사용자는 HSDPA 채널의 수신 전력 강도와 간섭 전력을 측정하여 자신에게 수신 가능한 전송률과 전송 방식을 선정하여 기지국에 보고하도록 하고 있다. In HSDPA a time division (Time-Division) of which is to provide a packet transmission for multiple users at the same time by the multi-code in each slot, with each user measures the received power strength and interference power of the HSDPA channels received by their and by selecting the transmission rate and transmission mode to report to the base station. 사용자가 현재의 수신 신호 품질을 측정하여 보고하여 이를 바탕으로 패킷 전송을 수행한다 하더라도, 다음 패킷 전송에서 동일한 간섭량이 유지되지 않을 수 있다. Even if the user performs the packet transmission based on this report and by measuring the current received signal quality, the same amount of interference can not be maintained in the next packet transmission. 간섭량은 동일 셀이나 근접 셀에서 패킷 전송을 위해 사용한 전송 전력에 따라 다르며, 이는 사용자로부터의 이전 측정 보고에서는 고려되지 않은 것이다. The amount of interference depends on the transmit power used for packet transmission on the same cell or close-cell, which is not considered in the previous measurement report from the user.

순방향 링크에서 사용 전력과 간섭은 시스템 용량에 직접적인 영향을 미치며, 따라서 각 사용자에게 적절히 사용되어야 한다. In the forward link power and the interference it is directly affects the system capacity, and therefore should be used properly to each user. 지상 셀룰러 시스템의 경우, 일반적으로 전송 손실은 d 3 또는 d 4 (여기서, d는 기지국으로부터 사용자까지의 거리)의 거리에 따른 비례 관계를 가지고 있으며, 기지국으로부터 멀어질수록 전송 손실은 지수적으로 증가한다. For terrestrial cellular systems, in general, the transmission loss is d 3 or d 4 has a proportional relation according to a distance (where, d is the distance to the user from the base station), the farther from the base station, transmission loss increases exponentially do. 이 경우, 상대적으로 전송 손실이 매우 적은 기지국 근처의 사용자에게 높은 전력으로 전송한다 하더라도 다른 근접 셀의 사용자에게 미치는 간섭은 작아질 수 있다. In this case, even if the transmission loss is relatively high transmission at a fraction of the power of the user near the base station to the interference on the user of the other close-cell can be made small. 그러나, 다중빔 위성 시스템의 경우, 셀(즉, 빔) 중심과 셀 경계에서의 전송 손실의 차이는 거리에 지수적으로 비례하지 않고 빔 패턴에 따라 단순히 수 dB의 차이를 보인다. However, a multi-beam for the satellite system, the cell (i. E., Beam) difference in the transmission loss at the center of the cell boundary is seen the difference simply dB depending on the beam pattern without exponentially proportional to the distance. 이러한 경우, 근접 빔으로부터의 강한 신호는 매우 심각한 간섭을 초래한다. In this case, a strong signal from the close-up beam results in a very serious interference.

또한, 비실시간 패킷 서비스 이외에, 음성 또는 비디오 전송과 같은 실시간 멀티미디어 서비스는 특정 시간 내에 패킷이 전달되어야 하는 사용자 서비스 요구 사항(QoS: Quality of Service)이 존재한다. Further, in addition to non-real-time packet service, real-time multimedia services such as voice or video transmission, the user information service request to be forwarded a packet within a specified time: there is a (QoS Quality of Service). 이와 같은 지연에 민감한 서비스에 대해서 3GPP2의 IxEV DO와 3GPP의 HSDPA 방식은 요구되는 QoS를 보장할 수 없다는 문제점이 있었다. As for the delay sensitive services such as HSDPA method of IxEV DO of 3GPP2 and 3GPP was the inability to guarantee the QoS required issues.

한편, 인터넷과 멀티미디어 서비스의 발달로 사용자들은 수 kbit/s에서부터 수 십 Mbit/s의 다양하면서 동시에 고속 서비스 전송률을 요구하고 있다. On the other hand, has been with the development of Internet and multimedia services, users will be tens of Mbit / s from a variety of kbit / s at the same time requiring high-speed data rate service. 이를 지원하기 위해서는 미국특허 "US 6,018,528(System and method for optimizing spectral efficiency using time-frequency-code slicing)"에서와 같이 넓은 대역폭을 효율적으로 분할하여 사용하여야 한다. In order to support this should be used to effectively partition the bandwidth, as shown in U.S. Pat. "US 6,018,528 (System and method for optimizing spectral efficiency using time-frequency-code slicing)". 임의의 프레임 시간에서의 전송 매체는 주파수대역/시간슬롯, 주파수대역/확산코드, 시간슬롯/확산코드에 의한 2차원적으로, 또는 주파수대역/시간슬롯/확산코드에 의한 3차원적으로 분할하여 사용함으로써, 다양한 전송률을 지원하면서 전송 매체를 효율적으로 사용할 수 있다. Transmitted at an arbitrary time frame medium frequency band / time slot, frequency band / spreading code, and time slots / to spread two-dimensionally by the code, or a frequency band / time slot / spreading code three-dimensionally divided by the use, can efficiently use a transmission medium while supporting various transmission rate. 이때, 각 사용자의 패킷을 전송하기 위해 분할된 자원 중에서 사용될 자원의 위치와 양을 결정하는 것은 시스템의 전송률을 높이는데 있어서 매우 중요하다. At this time, determining the location and amount of resources to be used of the divided resources to send packets for each user is very important to enhance the rate of the system. 그러나, 미국특허 "US 6,018,528"에서는 무선 자원 할당 방법에 대해 구체적으로 제시하지 않고 있다. However, in the US Patent "US 6,018,528" does not specifically presented for the radio resource allocation method. 더욱이, 서로 다른 채널 환경에 처한 각 사용자들에 대해 전송 매체의 분할된 무선 자원과 전송 전력을 적절히 배분하여, 시스템의 전송 효율을 최대화하는 것은 매우 복잡한 문제가 되어 임의의 한정된 시간 내에 해결될 수 없다(Jens Znader and Seong-Lyun Kim, Radio Resource Management for Wireless Networks, Artech House Publisher, 2001). Furthermore, with each other by appropriately allocating the divided radio resources and transmission power of the transmission media for each of the user facing in different channel environments, it is to maximize the transmission efficiency of the system is a very complex problem can not be solved in a certain limited time in (Jens Znader and Seong-Lyun Kim, Radio Resource Management for Wireless Networks, Artech House Publisher, 2001).

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로, 다양한 전송률 제공과 유연성 있는 무선 자원 배분을 위해 전송 프레임을 주파수슬롯/시간슬롯/확산코드의 3차원적으로 분할하여 사용하는 패킷 전송 할당과 각 사용자의 패킷 전송을 위한 무선 자원 할당에 있어 타 패킷 전송에 대한 간섭을 최소화 하기 위해 채널 상태에 따라 적정 전송 전력을 할당하며, 사용자 요구 사항과 채널 상태에 따른 적절한 자원 할당을 한정된 시간 내에 수행할 수 있고, 실시간 서비스와 비실시간 서비스 모두를 지원할 수 있으며, 채널 상태에 따라 사용 가능한 무선 자원이 변화하는 한정된 무선 자원을 효율적으로 활용하기 위해 다양한 전송률을 갖는 패킷 전송 방법과 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 The present invention has been proposed in order to solve the above problems, the packet transmission allocation used by dividing the transmission frame for various rates provided and flexible radio resources allocation in three dimensions, the frequency slot / time slot / spreading code and in the radio resource allocation for packet transmission for each user other to minimize interference with the packet transmission, allocates appropriate transmission power based on channel condition, take the appropriate resource allocation according to the user requirements and channel conditions in a limited time, number, and the program for realizing the real-time service and non-real-time service can support both packet transfer method having a wide range of rates to efficiently utilize the limited radio resources is changed radio resource available in accordance with the channel condition and the method to a computer readable recording medium recorded 제공하는데 그 목적이 있다. Its purpose is to provide this.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 다중 빔 위성을 이용한 셀룰러 이동통신시스템에서의 적응형 패킷 전송 방법에 있어서, 사용자 단말로부터 근접한 다수의 섹터/빔으로부터 전송되는 각 파일럿 신호에 대해 측정된 평균 수신 강도를 주기적으로 보고 받는 제1단계; The method of the present invention for achieving the above object, is determined in an adaptive packet transmission method in a cellular mobile communication system using a multi-beam satellite, the measurement for each pilot signal transmitted from a plurality of sector / beam close to the user terminal a first step periodically receives reports the average received signal strength; 상기 파일럿 신호의 평균 수신 강도를 바탕으로 근접 섹터/빔과 상기 사용자 단말 사이의 전송 경로 이득을 추정하는 제2단계; A second step of estimating the transmission path gain between a close-up on a sector / beam and the user terminal receives the average strength of the pilot signal; 각 사용자를 위한 패킷 전송의 우선 순위를 결정하는 제3단계; A third step of determining the priority of the packet transmission for each user; 상기 제3단계에서 결정된 우선 순위에 따라 선택된 각 패킷의 전송을 위해 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 최소의 전력이 요구되는 섹터/빔과 전송 프레임의 무선 자원을 선택하고, 선택된 무선 자원에서 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 특정 패킷 수신 품질을 만족시키기 위해 요구되는 최소의 전력을 할당하는 제4단계; For the transmission of each packet is selected in accordance with the determined priorities in the third step of selecting a radio resource of the sector / beam and the transmission frame in which a minimum power requirement using the transmission path gain estimate for each user, and selected using the transmission path gain estimate for each user in the fourth step of assigning radio resources to the minimum power required to satisfy a particular packet reception quality; 및 사용 가능한 무선 자원과 전송 전력이 부족하거나, 할당할 패킷이 있으면 상기 제3단계로 진행하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. And instructions If there is an available radio resource and transmit the packet to the power shortage, assign characterized in that it comprises a fifth step of proceeding to the third step.

한편, 본 발명은 적응형 패킷 전송을 위한 다중 빔 위성을 이용한 셀룰러 이동통신시스템에, 사용자 단말로부터 근접한 다수의 섹터/빔으로부터 전송되는 각 파일럿 신호에 대해 측정된 평균 수신 강도를 주기적으로 보고 받는 제1기능; On the other hand, the present invention receives report to the cellular mobile communication system using a multi-beam satellites for adaptive packet transmission, the average received signal strength measurement for each pilot signal transmitted from a plurality of sector / beam close to the user terminal periodically 1 functions; 상기 파일럿 신호의 평균 수신 강도를 바탕으로 근접 섹터/빔과 상기 사용자 단말 사이의 전송 경로 이득을 추정하는 제2기능; A second function for estimating a transmission path gain between a close-up on a sector / beam and the user terminal receives the average strength of the pilot signal; 각 사용자를 위한 패킷 전송의 우선 순위를 결정하는 제3기능; The third function of determining the priority of the packet transmission for each user; 상기 제3기능에서 결정된 우선 순위에 따라 선택된 각 패킷의 전송을 위해 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 최소의 전력이 요구되는 섹터/빔과 전송 프레임의 무선 자원을 선택하고, 선택된 무선 자원에서 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 특정 패킷 수신 품질을 만족시키기 위해 요구되는 최소의 전력을 할당하는 제4기능; For the transmission of each packet is selected in accordance with the determined priorities in the third function, select the radio resource of the sector / beam and the transmission frame in which a minimum power requirement using the transmission path gain estimate for each user, and selected using the transmission path gain estimate for each user in the fourth radio resource allocation function of the minimum power required to meet a certain packet reception quality; 및 사용 가능한 무선 자원과 전송 전력이 부족하거나, 할당할 패킷이 있으면 상기 제3기능으로 진행하는 제5기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다. And using a lack of available radio resources and transmit power, or to provide if the packet is assigned to record a computer-readable recording a program for realizing the fifth feature that goes to the third medium function.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. The aforementioned objects, features and advantages will become apparent from the following description in conjunction with the accompanying drawings. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings, it will be described the preferred embodiments of the present invention;

도1은 본 발명이 적용되는 다중빔(Multibeam) 위성을 이용한 셀룰러 이동위성통신 시스템의 구성예시도이다. 1 is a configuration example of a cellular mobile communication system using a multi-beam satellite (Multibeam) satellite to which the present invention is applied.

도면에서, "101"은 지구국, "102"는 다중빔 위성, "103"은 이동국, "104"는 셀, 그리고 "105"는 지상망을 각각 나타낸다. In the drawing, "101" is the earth station, "102" is "103" multi-beam satellite, the mobile station "104" includes a cell, and "105" represents the terrestrial network, respectively.

다중빔(Multibeam) 위성을 이용한 셀룰러 이동위성통신 시스템은 기지국을 중심으로 한 지상 셀룰러 이동통신 시스템과 마찬가지로, 다중빔에 의해 서비스 지역이 여러 셀(104)로 분할되어 서비스되고, 각 사용자(이동국)(103)는 사용자(이동국)(103)가 위치한 지역에 대해 서비스를 제공하는, 다시말해서 사용자(이동국)(103)가 속한 빔을 통해 다중빔 위성(102)과 통신 링크를 형성한다. Multi-beam (Multibeam) cellular mobile satellite communication system using a satellite, similarly to the ground cellular mobile communication system around the base station, the service area is divided, the service to multiple cells 104 by the multi-beam, and each user (mobile station) 103 forms a user (mobile station) 103, in other words, a user (mobile station) 103, a multi-beam through the beam belongs to a satellite 102 and a communication link that provides services for the located area.

다중빔 위성(102)은 사용자(이동국)(103)와 지구국(101) 사이의 통신을 중계하는 역할을 수행하고, 지구국(101)은 지상망(105) 또는 인터넷으로 연결되는 관문국(gateway)의 역할을 수행한다. Multi-beam satellite (102) a user (mobile station) 103, and serves to relay communication between the earth stations 101 and earth station 101 is a gateway station coupled to terrestrial network 105 or the Internet (gateway) the role performed. 또한, 지구국(101)은 중앙 제어국으로써 위성을 통한 사용자 서비스의 연결, 유지, 해제 등의 위성망 제어를 수행한다. In addition, the earth station 101 performs a control such as a satellite network connection of the user service through the satellite by the central control station, maintenance and release.

지상망(105)으로부터의 서비스는 지구국(101)-다중빔 위성(102)-사용자(이동국)(103)로 연결되는 순방향 링크(forward link)를 통해 사용자에 전달되고, 사용자(이동국)(103)의 신호는 사용자(이동국)(103)-다중빔 위성(102)-지구국(101)으로 연결되는 역방향 링크(reverse link)를 통해 지구국(101)을 거쳐 지상망(105)으로 연결된다. Service from the terrestrial network 105, the earth station 101, a multi-beam satellite (102) through to a user (mobile station) 103 is transmitted to the user on the forward link (forward link), the user (mobile station 103 ) of the signal is the user (mobile station 103) is connected to the earth station 101. the reverse link (reverse link) terrestrial network 105 via the earth stations 101 via coupled to a multi-beam satellite (102).

상기 도1의 구성에서 다중빔 위성(102)이 신호처리 및 호 처리 능력을 가진 경우에 다중빔 위성(102)이 중앙 제어국의 역할을 수행할 수 있다. The Figure is a multi-beam satellite 102 is multi-beam satellite (102) in the case with the signal processing and call processing capability in the configuration of Figure 1 is to serve as a central control station. 이 경우에는 중앙 제어국과 사용자 사이의 정보 교환을 위해 소요되는 시간이 감소될 수 있다. In this case, there can be reduced the time required for information exchange between the central station and the user.

다중빔 위성 시스템에서는 중앙 제어국 역할을 지구국(101) 또는 다중빔 위성(102)에서 수행하도록 설계할 수 있으며, 이하의 설명에서는 구분 없이 패킷 전송 할당을 수행하는 중앙국으로 설명한다. In a multi-beam satellite system is described as a central station for performing a central control station acts earth station 101, or may be designed to perform in a multi-beam satellite (102), in the following description nine minutes no packet transmission is assigned.

도1에서 모든 빔의 신호는, 모든 셀(104)에서 동일 주파수를 재사용하는 CDMA (Code Division Multiple Access) 시스템에서와 같이, 확산코드에 의한 확산 전송으로 동일한 시스템 대역폭을 공유한다. Signals of all beams in Figure 1, as in all of the cells (104) (Code Division Multiple Access) CDMA to reuse the same frequency in the system share the same system bandwidth by spreading transmission by a spreading code.

사용자(이동국)(103)에서의 신호 수신 시에 동기 및 복조를 용이하게 하고 각 빔의 신호 구분을 위해 각 빔은 고유한 파일럿 신호를 전송한다. User to facilitate synchronization and demodulation at the time of signal reception at the (mobile station) 103 and for the signal separation of each beam, each beam transmits a unique pilot signal.

각 빔의 신호는 CDMA 셀룰러 시스템에서와 같이 서로 다른 PN(Pseudo Noise) 스크램블링 (Scrambling) 코드를 사용하여 전송될 수 있고, 이 경우 각 빔은 동일한 시간과 대역폭에서 동일한 직교 확산코드(Orthogonal Spreading Code)의 집합을 모두 재사용할 수 있다. Signal of each beam may be transmitted using different PN (Pseudo Noise) scrambling (Scrambling) code such as in CDMA cellular system, in which case each beam is the same orthogonal spreading codes in the same time and bandwidth (Orthogonal Spreading Code) the set can all be reused. 또한, 각 빔의 신호는 모든 빔이 동일한 PN 스크램블링 코드를 사용하거나 또는 스크램블링 코드를 사용하지 않고, 동일한 직교 확산코드의 집합을 공유할 수 있다. Further, the signal of each beam is not all beams with the same PN scrambling code or a scrambling code used, it is possible to share the same set of orthogonal spreading codes.

각 빔에서 서로 다른 PN 코드를 사용하는 시스템의 경우, PN 코드의 상관성(correlation property)에 따라 빔 신호들 사이의 간섭이 발생한다. For systems that use different PN codes for each beam, the interference between the signal beam is generated in accordance with the correlation (correlation property) of the PN code. 반대로, 빔간에 동일한 PN 코드와 직교 확산코드를 공유하는 시스템의 경우, 근접 빔들에서 서로 다른 확산코드를 사용함으로써 빔 신호 사이의 간섭은 확산코드의 직교성(Orthogonality)에 의해 최소화 할 수 있으나, 각 빔에서 사용 가능한 확산코드의 수가 제한된다. In contrast, in a system sharing the same PN code and the orthogonal spreading codes between beam, interference between the beam signals by using different spreading codes in the close-up beams is however possible to minimize by the orthogonality (Orthogonality) of spreading codes, each of the beams the number of available spreading codes is limited in. 따라서, 이 경우에는 동일 확산코드를 근접하지 않은 빔에서 재사용하도록 한다. Therefore, in this case, so as to re-use in the beam that is not close to the same spreading code.

본 발명에 따른 패킷 전송 할당 방법은 위에서 설명한 두 가지 시스템 구성 모두에 적용될 수 있다. Packet transmission allocation method according to the present invention can be applied to both the system configuration described above.

도2는 일반적인 시간/주파수/코드 영역의 3차원으로 구성된 전송 프레임의 일실시예 설명도로서, 순방향 링크에서 패킷 전송을 위해 사용되는 전송 매체를 주파수슬롯/시간슬롯/확산코드의 3차원 영역으로 분할한 경우를 도시한 것이다. Figure 2 is a three-dimensional region of a common time / frequency / code frequency slot / time slot / spreading codes to a transmission medium for use of one embodiment of a transmission frame consisting of a three-dimensional region as the example described, for packet transmission on the forward link shows a case that partition.

각 빔으로부터 전송되는 신호는 일정한 시간 길이를 갖는 프레임으로 구성되어 전송되고, 프레임은 다시 일정 길이의 슬롯으로 구분된다. Signals transmitted from the respective beam is transmitted consists of frames having a constant time length, the frame is sub-divided into slots of predetermined length. 광대역 고속 전송과 다중 경로 페이딩에 대한 대처를 위해 빔 신호는 다중 반송파를 통해 전송되고, 전체 신호는 일정 주파수 대역폭을 갖는 다수의 부반송파들로 구성된다. To respond to the broadband high-speed transmission and multipath fading beam signal is transmitted over the multiple carriers, the total signal consists of a plurality of subcarriers having a predetermined frequency bandwidth.

주파수 영역에서의 부 반송파들은 일정 수를 그룹화 한 주파수 슬롯으로 구분된다. Sub-carriers in the frequency domain are separated by a frequency slot to group a certain number. 또한, 패킷을 구성하는 각 전송 심볼은 확산코드에 의해 확산 전송된다. In addition, each transmission symbol constituting the spread packet is transmitted by a spreading code.

이와 같이 순방향 링크의 각 프레임은 주파수 영역에서의 주파수슬롯, 시간 영역에서의 시간슬롯, 코드 영역에서의 확산코드에 의해 3차원적으로 분할되고, 하나의 주파수슬롯/시간슬롯/확산코드의 조합은 하나의 단위 무선 자원(Radio Resource Unit, RRU)로 정의된다. Thus, each frame of the forward link is divided in three dimensions by a spreading code in a time slot, code domain in the frequency slot, a time domain in the frequency domain, a frequency slot / time combination in the slot / spreading code It is defined as one unit of radio resources (radio resource unit, RRU). 또한, 각 패킷은 하나 또는 다수의 단위 무선 자원을 이용하여 전송된다. In addition, each packet is transmitted using a single or a plurality of unit radio resource.

중앙국의 패킷 전송 할당 알고리즘은 각 패킷 전송을 위한 적절한 단위 무선 자원, 전송 방식과 전송 전력을 설정하는 역할을 수행한다. Packet transmission allocation algorithm of the central station serves to set an appropriate radio resource units, a transmission method and transmission power for each packet transmitted.

각 빔의 파일럿 신호는 프레임 내에서 패킷 전송에 사용되지 않는 다른 부반송파들을 통해 전송될 수 있고, 또는 패킷 전송에 사용되는 동일한 부반송파에서 주기적으로 삽입될 수 있다. Pilot signal of each beam can be transmitted on different sub-carriers that are not used for packet transmission in the frame, or may be periodically inserted in the same sub-carrier that is used for packet transmission. 사용자는 일정 수신 강도 이상을 갖는 빔 파일럿 신호에 대한 수신 전력강도와 수신신호 대 잡음 및 간섭비(Signal-to-Noise-and-Interference Ratio, 이하 신호대 간섭비 또는 SIR)를 측정하고, 주기적으로 역방향 링크의 신호를 통해 중앙국에 보고한다. The user measures the received power strength of the received signal-to-noise-and-interference ratio (Signal-to-Noise-and-Interference Ratio, hereinafter signal to interference ratio or SIR) for the beam pilot signal having a predetermined receiving intensity or more, and periodically in the opposite direction via a signal link and report to the central station.

중앙국은 보고된 파일럿 측정 자료를 바탕으로, 각 사용자 패킷 전송을 위해 사용될 빔과 무선 자원을 할당한다. The central station based on the pilot measurements reported, and allocates the beam and the radio resource to be used for each user packet.

도3은 본 발명에 따른 중앙 제어국의 일실시예 구성도로서, 지상의 지구국 또는 위성에서 수행되는 중앙 제어국의기능을 무선 자원할당 측면을 중심으로 도시한 것이다. 3 is a configuration of one embodiment of the central control station in accordance with the present invention, showing the function of the central control station is performed in the ground earth station or satellite about the radio resource allocation side.

지상망으로부터 발생된 전송 패킷(301)은 중앙 제어국에 도착하여 각 서비스에 해당되는 패킷 큐(queue)(302)에 수집된다. The transport packet 301 is generated from the terrestrial network is collected in a packet queue (queue) (302) corresponding to each service to arrive at the central station. 여기서, 패킷은 사용자 서비스 데이터를 포함하거나, 망과의 시그널링을 위한 제어 데이터를 포함할 수 있다. Here, the packet may include a user service data, including control data for signaling the network.

패킷 송신부(303)는 패킷 스케줄링과 ARQ(Automatic Retransmission reQuest)을 포함하는 데이터 링크 계층의 기능을 수행한다. A packet transmission unit 303 performs a function of the data link layer comprises a packet scheduling and ARQ (Automatic Retransmission reQuest).

패킷 전송 할당부(304)는 도착된 패킷들의 전송 순서를 결정하고, 각 패킷들을 위해 빔, 무선 자원, 전송 전력, 전송 방식을 결정하여 송신기(305)에 전달한다. Packet transmission allocation unit 304 is transmitted to the transmitter 305 determines a transmission order of the arrival packet and determines the beam, a radio resource, transmission power, transmission methods for the respective packet.

송신기(305)는 패킷 전송 할당 부의 지시에 따라 각 패킷을 선택된 빔, 무선 자원, 전송 전력, 전송 방식을 사용하여 전송한다. Transmitter 305 transmitted using a beam selected for each packet in accordance with an instruction packet transmission allocation unit, the radio resource, transmission power, transmission methods. 이때, 송신기(305)는 빔 파일럿 신호와 각 사용자에게 패킷 전송을 알리는 제어 메시지를 함께 전송한다. At this time, the transmitter 305 transmits with a control message that the packet transmission to the beam pilot signal with each user.

제어 메시지는 패킷 전송과 다른 무선 자원을 사용하여 전송될 수 있고, 패킷의 앞 부분에 첨가되어 전송될 수 있다. Control message may be transmitted using the packet transmission and the other radio resources are added at the beginning of the packet it can be transmitted.

한편, 수신기(307)는 역방향 링크를 통해 각 사용자 이동국으로부터 전송되는 측정 보고 메시지와 이동국으로부터 전송된 데이터 패킷을 수신한다. On the other hand, the receiver 307 receives the data packet transmitted from the mobile station a measurement report message transmitted from each user station on the reverse link. 패킷 수신부(306)는 각 이동국의 측정 보고 메시지를 패킷 전송 할당부(304)에 전달하여, 패킷 전송 할당부가 순방향 링크에서의 패킷 전송 할당을 수행할 때 사용되는 각 사용자에 대한 전송 경로 이득을 추정할 수 있도록 한다. Estimating a transmission path gain for each user, a packet reception unit 306 to transfer a measurement report message of each mobile station in the packet transmission allocation unit 304, a packet transmission allocation portion that is used to perform packet transmission assignment of the forward link so can. 또한, 패킷 수신부는 각 사용자로부터 수신된 데이터 패킷에 대해 데이터 링크 계층 기능을 수행하고, 상위 계층의 기능을 수행할 수 있도록 수신 패킷 큐에 저장되거나, 지상망에 전달된다. Also, the packet reception unit performs data link layer functions for the data packets received from each user, and stored in the received packet queue to perform the function of the upper layer, is transmitted to the terrestrial network.

도4는 본 발명에 따른 사용자 이동국의 일실시예 구성도로서, 지상의 지구국 또는 위성에서 수행되는 중앙 제어국의 기능을 사용자 단말에서 수행되는 기능을 나타낸 것이다. 4 is a configuration of one embodiment of a user station in accordance with the present invention, illustrating the functions performed the function of the central control station is performed in the ground earth station or satellite at the user terminal.

사용자 단말은 수신기(401)로부터 순방향 링크를 통해 수신되는 프레임에 포함된 파일럿 신호, 제어 메시지, 패킷을 수신한다. The user terminal receives the pilot signals, control messages, packets included in the frame received on the forward link from the receiver 401.

파일럿 신호의 수신 심볼은 파일럿 측정부(402)로 전달되어 각 빔의 파일럿 수신 강도와 신호대 간섭비를 측정하는데 사용된다. Received symbol of the pilot signal is transmitted to the pilot measurement section 402 is used to measure the received pilot strength and the signal-to-interference ratio of each beam.

파일럿 측정부(402)는 측정된 자료를 측정 보고 메시지로 변환하여 패킷 송신부(404)로 전달하고, 다시 송신기(405)를 거쳐 전송되어 역방향 링크를 통해 중앙국에 전송한다. Pilot measurement unit 402 transmitted to the packet transmission unit 404 to view and measure the measurement data converted to a message, is sent back via the transmitter 405 transmits to the central station on the reverse link. 이때, 측정 보고 메시지는 역방향 링크로 전송되는 패킷과 함께 전송되거나, 별도의 신호를 통해 전송될 수 있다. In this case, the measurement report message or sent along with the packet that is sent on the reverse link, may be sent as a separate signal.

패킷 전송 할당은 각 사용자로부터 보고된 파일럿 측정 자료를 바탕으로 수행되기 때문에, 측정의 정확성과 신속한 보고는 시스템의 전송 효율을 좌우하는 중요한 요소이다. Packet transmission is allocated is an important factor that because performed based on the pilot measurement data reported from each user, the measuring accuracy and rapid report influence the transmission efficiency of the system. 사용 전체 대역폭이 채널의 주파수 상관 대역폭(correlation bandwidth)보다 매우 큰 경우, 수신 신호는 주파수 선택적 페이딩(frequency-selective fading)을 겪고, 부반송파에 따라 서로 다른 페이딩을 겪을 수 있다. If the full bandwidth is used for a very large bandwidth, more frequency correlation (correlation bandwidth) of the channel, the received signal having a frequency selective fading (frequency-selective fading), may experience different fading in accordance with the sub-carriers. 이 경우, 파일럿 신호는 주파수 측면에서 서로 다른 페이딩을 겪는 주파수 대역보다 작은 간격으로 배치되고, 파일럿 측정과 보고는 각 대역의 파일럿 신호마다 구분되어 수행된다. In this case, the pilot signal is arranged in a smaller distance than the band experiencing different fading in the frequency side, the pilot measurement and reporting are performed, it separated each pilot signal in each band. 패킷 전송 할당부는 측정 보고를 통해 각 사용자에게 적절한 주파수 슬롯을 선정할 수 있다. Through the packet transmission unit assigned to a measurement report can select the appropriate frequency time slots to each user. 이러한 주파수 선택적 페이딩에 대한 적응성은 기지국과 사용자 사이의 왕복 지연 시간이 페이딩의 상관 시간(correlation time)보다 매우 적은 경우에 적용 가능하다. Adaptability to this frequency selective fading is also applicable when the round trip delay between the base station and the user very little more time correlation (correlation time) of the fading.

위성 시스템의 경우, 위성과 지상과의 거리로 인해, 큰 전송 지연 시간을 가진다. In the case of satellite systems, due to the distance between the satellite and the ground has a large transmission delay. 지구국이 중앙 제어국의 역할을 수행하고 정지궤도 위성이 사용될 때, 왕복 전송 지연 시간은 약 0.5초가 된다. When the earth station acts as a central control station and a geostationary satellite is used, the round trip delay is about 0.5 seconds. 사용자의 이동 속도와 사용 주파수에 따라 다르나, 다중 경로 전파에 의한 페이딩을 겪는 수신 신호의 강도는 빠르게 변화하며, 일반적으로 페이딩 신호의 상관 시간은 위성 시스템의 왕복 전송 지연 시간에 비해 작다. Strength of the received signal experiencing fading due to the different in, multipath propagation according to the user's moving speed and the use frequency is changing rapidly, and, in general, the time correlation of the fading signal is small relative to the round trip delay of the satellite system. 따라서, 위성 시스템에서 주파수 선택적 페이딩과 고속 페이딩(fast fading)에 의한 채널 상태의 변화에 따라, 적절한 주파수 슬롯을 적응적으로 할당한다는 것은 실질적으로 불가능하다. Therefore, that in accordance with the change of the channel conditions by the frequency selective fading and the fast fading (fast fading) in a satellite system, adaptively allocated to the appropriate frequency slot is practically impossible. 그러므로, 위성 시스템의 경우, 각 주파수 슬롯에 속한 부 반송파는 주파수 다이버시티를 위해 전체 대역폭에 걸쳐 고르게 위치시키고, 파일럿 측정과 보고는 대역 전반에 걸쳐 평균화된 값을 이용한다. Therefore, in the case of satellite systems, sub-carriers belonging to each frequency slot are located and evenly over the entire bandwidth for frequency diversity, pilot measurement report and use the values ​​averaged over the entire band.

한편, 본 발명에서 제시되는 패킷 전송 할당은, 매 프레임 시간이라는 한정된 시간 내에 각 프레임에서 전송될 패킷들에 대한 전송 할당을 최적화하는데 목적이 있다. On the other hand, packet transmission is assigned to be presented in this invention, the purpose to optimize the transmission allocation for the packets to be transmitted in each frame within the limited time of the frame every time. 이를 위해 본 발명에서는 할당 문제를 패킷 전송 우선 순위 결정, 무선 자원 및 전송 방식 선택, 전송 전력 할당의 3개의 서브 문제로 분할하여 각 서브 문제에서 최적화를 수행한다. To this end the present invention, by dividing the assigned problem in the three sub-problems of the packet transmission priorities, radio resources and transmission mode selection, the transmit power allocation is performed in each sub-optimization problem.

또한, 본 발명의 패킷 전송 할당에 있어서, 실시간 서비스의 QoS(Quality of Service) 보장을 위해 특정 무선 자원을 예약하여 사용하는 예약 할당(reserved allocation) 방식과, 비실시간 서비스의 통계적 다중화를 위한 공유 할당(shared allocation) 방식의 2가지 방식을 포함한다. Further, in the packet transmission allocation of the present invention, a reserved allocation used by scheduling a particular radio resource for QoS (Quality of Service) guarantee of real-time service (reserved allocation) scheme, a shared allocation for the statistical multiplexing of non-real-time service It includes two methods of (shared allocation) method. 서비스는 데이터의 특성, 요구 QoS, 트래픽 종류 등에 따라 여러 등급(class)으로 나뉘고, 서비스의 초기 성립 시에 각 서비스에 대한 등급이 결정된다. Service according to the characteristics of data, QoS requirements, type of traffic are divided into several grades (class), it is determined the rating for each service in the initial establishment of the service.

패킷 전송 할당 알고리즘은 각 서비스의 실시간성에 따라 예약 할당 방식과 공유 할당 방식 중 하나의 방식을 사용하도록 결정한다. Packet transmission allocation algorithm determines to use a method of the reservation allocation method and share allocation scheme depending on the real-time of each service. 예약 할당 방식으로 분류된 서비스는 공유 할당 방식으로 분류된 서비스에 대해 우선권을 갖는다. The services classified as a reserve allocation scheme has priority over the services classified as share allocation.

먼저, 예약 할달 방식에 대하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. First, when a more detailed description of the booking haldal manner as follows.

예약 할당 방식으로 전송 할당이 이루어지는 서비스에 대해서는, 초기 서비스 성립 시에 서비스가 요구하는 전송률에 따라 사용될 단위 무선 자원의 수가 결정되고, 이미 다른 예약 방식 서비스에서 사용하지 않는 무선 자원들 중에서 요구 수만큼 선택된다. For the service is made of transfer assigned to the reservation allocation scheme, the number in the initial service establishment of unit radio resource to be used according to the data rate that the service request is determined, and the selected number of needs from among radio resources that are not already in use on another reservation system services do. 해당 서비스에 대해 발생된 패킷은 미리 예약 할당된 무선 자원을 사용하여 전송함으로써 일정 이상의 전송률과 일정 이하의 전송 지연 시간을 보장할 수 있다. The packets generated for the service can ensure that the transmission delay time of less than a certain rate and schedule by transmitting using the pre-allocated radio resource reservation.

가변 비트율을 갖는 서비스의 경우, 트래픽 변화에 따라 예약된 양 이상 또는 이하의 자원이 요구될 수 있다. In the case of having a variable bit rate services it may be required in the amount of more or less depending on the traffic change resource reservations. 예약된 양 이상의 자원이 요구될 경우 추가 패킷 전송은 공유 할당 방식에 의해 이루어진다. If required more than the reserved amount of resources adding the packet transfer is performed by the shared allocation. 예약 할당 방식의 서비스가 추가 자원 요구로 공유 할당 방식의 자원을 지나치게 차지하는 것을 방지하기 위해 패킷 전송 우선 순위 결정에 있어서, 추가 전송 패킷의 서비스 등급은 본래의 서비스 등급보다 낮추어진 우선 순위를 갖도록 한다. In the packet transmission prioritization in order to prevent the service of the reservation allocation scheme accounts over the resources of the share allocation scheme with additional resource requirements, service of additional transmission packets should have priority Jean lower than the original service. 예약된 양 이하의 자원이 사용된 경우, 현 프레임에서 사용되지 않은 자원이 공유 할당 방식 서비스를 위해 사용되고, 다음 프레임에서는 다시 본래의 예약 할당 방식의 서비스를 위해 사용된다. If the resource less than the reserved amount is used, that is used for the resource allocation scheme is used to share services in the current frame, then the frame is re-used for the original reservation allocation scheme of service.

이러한 자원 예약 사용은, 회선 교환 방식의 자원 사용과 비교하였을 경우 다음과 같은 차이점을 갖는다. The resource reservation is used, when compared with the use of circuit-switched resources have the following differences:

회선 교환 방식의 경우, 서비스 성립 시에 할당된 자원은 배타적으로 사용되나, 본 발명에서의 예약 할당 방식은 트래픽이 적을 경우에는 타 서비스를 위해 예약 자원이 활용될 수 있으며, 추가 사용 또한 우선 순위에 따라 허용될 수 있다. For circuit-switched, but the resources are used exclusively assigned when the service is established, when the reservation allocation scheme according to the present invention less the traffic has to be reserved resources utilized for other services, the additional use also prioritize depending could be allowed. 즉, 본 발명의 예약 할당 방식은 서비스를 위해 일정량의 자원 사용을 보장하지만 타 서비스의 사용에 대해 배타적이지 않다는 차이점을 갖는다. That is, the reservation allocation scheme of the present invention ensures a certain amount of resources used for the service, but has a difference does not exclusively for the use of other services.

예약 할당 방식의 서비스에 대한 사용자의 채널 상태가 열악해질 경우, 해당 서비스가 요구하는 패킷 수신 품질을 만족시키기 위해서 해당 패킷을 전송하는데 더 많은 전력이 할당된다. If the user's channel condition for a service of the reservation allocation scheme becomes poor, and the more power is allocated for transmitting the packet to satisfy packet reception quality of the service is required. 만약, 해당 빔에서 사용 가능한 전력이 패킷 수신 품질을 만족시키기 위해 요구되는 전력보다 적을 경우에는, 낮은 전송률을 갖는 전송 방식, 즉 낮은 차수의 변조 방식과 낮은 부호화율의 부호화 방식을 사용함으로써 요구되는 전송 전력을 낮춘다. If, in the case where the available power in the beam is less than the power it required to satisfy the packet reception quality, transmission mode having a lower transmission rate, that is transmitted as required by using a coding scheme of a modulation scheme and a low coding rate of the low-order lower power. 반대로 채널 상태가 양호한 경우에는 더 적은 전력을 할당함으로써, 잉여 전력은 타 서비스를 위해 사용할 수 있다. Conversely, by assigning a lower power when the channel condition is good, the surplus power may be used for other services.

다음으로 공유 할당 방식에 대하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. Turning next to description in greater detail with respect to the shared assignment scheme as follows.

공유 할당 방식으로 전송 할당이 이루어지는 서비스에 대해서는, 초기 서비스 성립시에 어떠한 무선 자원도 예약되지 않고, 패킷 전송 시마다 현 프레임에서 사용되지 않은 자원 중 일부를 할당하여 전송하도록 한다. For the service is made to allocate transmitting share allocation scheme, it is not reserved for any radio resources at the time of the initial service is satisfied, and to send to allocate some of the unused resources in a packet transmitted at each current frame. 이때, 사용되지 않은 자원은 예약 할당 방식의 서비스를 위해 할당된 자원 중에서 사용되지 않은 자원을 포함한다. At this time, the unused resources include resources that are not used in the resources allocated to the services of a reservation allocation scheme.

공유 할당 방식의 서비스에 대해서는 어떠한 자원도 예약되지 않으므로, 각 서비스를 위해 할당되는 전송률은 실질적으로 서비스 패킷의 전송 우선 순위에 따라 결정된다. Not reserved any resources for the service share allocation scheme, transfer rate to be allocated for each service is substantially determined by the transmission priority of the packet service. 즉, 전송 우선 순위가 높은 서비스는 더 많은 무선 자원을 사용할 수 있고, 우선 순위가 낮은 서비스는 상대적으로 더 적은 자원 사용의 기회를 갖는다. That is, the higher priority transmission service and has more available radio resources, priority opportunities for using fewer resources to service relatively low. 전송 우선 순위를 결정하는 규칙은 시스템의 요구 사항에 따라 다양하게 적용될 수 있다. Rules for determining the transmission priority can be applied variously, depending on the requirements of the system. 예를 들어, 전송 우선 순위가 각 서비스의 등급에 의해서만 결정되는 경우, 높은 등급의 서비스에 대해 우선적으로 할당이 이루어지므로, 상대적으로 높은 등급의 서비스는 높은 전송률이 제공되고 낮은 등급의 서비스는 낮은 전송률이 제공된다. For example, the transmission priority when the position is determined only by the rating for each service, so the priority is assigned to the place for the high degree of service, relatively high degree of service provides a high data rate and low-grade services low rate It is provided. 또한, 채널 상태가 좋은 사용자에게 우선권을 주기 위해 사용자의 파일럿 측정 보고를 바탕으로 파일럿 SIR이 큰 사용자에게 우선 순위가 높게 선정되는 경우, 상대적으로 채널 상태가 좋은 사용자의 서비스에 대해서 더 많은 자원 할당의 기회가 주어지게 되어, 채널 상태가 좋은 사용자는 높은 전송률을, 채널 상태가 열악한 사용자는 낮은 전송률을 얻게 된다. In addition, the channel condition is more resource allocation for the good to the user giving priority cases based on the user's pilot measurement report that the pilot SIR is a priority higher selection for large users, the service is relatively good channel condition users the opportunity is to be given, if the user is a good channel conditions are poor user a high bit rate, channel status will get the lowest rates.

패킷 전송 지연에 대한 QoS를 고려하는 경우, 패킷 전송 큐에서 QoS 만족을 위해 허용되는 최대 전송 지연 시간에 근접한 대기 패킷에 전송 우선 순위를 높게 선정할 수 있다. When considering QoS for packet transmission delay, transmission priority in the atmosphere close to the maximum transmission packet delay time allowed for QoS in packet transmission queue satisfaction it can be enhanced selection.

또한, 어떤 빔에서 사용 가능한 무선 자원은 부족하나 잉여 전력이 존재할 경우, 채널 상태가 좋은 사용자에게 높은 전송률을 갖는 전송 방식을 사용하게 함으로써 고속 전송률을 제공할 수 있고, 고속 전송률에 의한 무선 자원의 사용으로 사용되지 않는 여분의 무선 자원을 얻을 수 있고 여분의 무선 자원은 추가 패킷 전송에 활용함으로써 빔 전송률을 높인다. Further, if any of the available radio resources used by the beam is present is enough for excessive power, it is possible to provide high-speed data rate by permitting use of a transmission scheme having a high bit rate to a channel condition better user, the use of radio resources by the high-speed transfer rate It is not used to obtain extra radio resources and extra radio resources increase the beam transmission rate by taking advantage of the additional packet transmission. 이러한 경우로는 많은 양의 트래픽이 발생하고 채널 상태가 양호한 경우가 예가 될 수 있으며, 채널 상태가 좋은 사용자에게 고속 전송 방식을 사용하여 전체 빔 전송률을 증가시킨다. In this case as may be an example in which a large amount of traffic is generated, and if the channel condition is good, thereby increasing the overall transmission rate by the beam user has a good channel state using a high-speed transmission system. 반면에, 사용 가능한 무선 자원은 존재하지만 전력이 부족할 경우, 패킷 수신을 위해 요구되는 전력을 낮추기 위해 낮은 전송률의 전송 방식을 사용하여 할당한다. On the other hand, the available radio resources are present, but will be allocated using a transmission scheme of a low bit rate to lower case run out of power, the power required for the packet received.

이와 같이, 공유 할당 방식은 서비스 등급, 채널 상태, 패킷 전송 지연 등에 따른 전송 우선 순위 결정에 따라 다양한 형태의 적응형 자원 할당을 수행하고, 채널 상태와 자원 사용율에 따라 적응형 전송 방식에 의한 할당을 수행한다. In this way, the shared allocation method to allocation by the service, the channel state, a packet transmission delay or the like transmitted first, do the various forms of adaptive resource allocation in accordance with the ranking, and the channel condition and the adaptive transmission scheme according to the resource utilization according performed.

한편, 빔 파일럿 보고와 전송 경로 이득에 대하여 설명하면 다음과 같다. On the other hand, it will be described with respect to the pilot beam and a report transmission path gain as follows.

서비스 초기 형성을 위해 또는 서비스 중에 무선 자원 할당을 위해, 모든 사용자 단말은 수신 가능한 빔 파일럿 신호의 수신 전력과 SIR을 측정하고 이를 중앙국에 보고한다. For the radio resource allocation in the service or services for the initial formation, all the user terminal measures the reception power and SIR of the reception beams the pilot signal as possible, and to report to the central station.

서비스 초기 형성 시에 중앙국은 사용자로부터 보고된 파일럿 SIR을 바탕으로 각 사용자를 위한 소속 빔(primary beam)과 후보 빔(secondary beam)을 선정한다. During the service initially forming the central office is selected for the Member beam (primary beam) and the candidate beam (secondary beam) for each user on the basis of the pilot SIR reported from the user.

소속 빔과 후보 빔은 해당 사용자 서비스를 위한 활성 빔 집합(active beam set)으로 정의된다. Sector beam and the candidate beam is defined as the active beam set for the user service (active beam set). 소속 빔은 가장 강한 파일럿 SIR을 갖는 빔이 되고, 후보 빔은 빔 파일럿 SIR이 소속 빔의 파일럿 SIR에 대해 일정 비율 크기 이상인 빔들로 선정된다. Sector beam is the beam having the strongest pilot SIR, the candidate beam is a beam pilot SIR is selected as the beams at least a certain percentage of their size to the pilot SIR beam. 즉, 어떤 사용자 u 의 소속 빔은 하기 [수학식 1]의 조건을 만족하는 빔이다. That is, is a beam that satisfies the condition of the following [Equation 1] belong to the beam of which user u.

여기서, here, 은 사용자 u 로부터 보고된 빔 b 의 파일럿 수신 SIR을 나타낸다. Indicates the pilot received SIR of the beam b reported by the user u.

또한, 후보 빔은 하기 [수학식 2]의 조건을 만족하는 빔들의 집합이다. In addition, the candidate beam is a set of beams which satisfy the condition of Equation (2).

여기서, here, 는 사용자 u 의 소속 빔에 대한 파일럿 수신 SIR이고, A pilot reception SIR for the user u belonging to the beam, 는 활성 빔 집합 선정을 위해 사용된 파일럿 SIR 임계값 ( Is a pilot SIR threshold used for active beam set selection ( <1)이다. A <1). 따라서, 사용자 의 활성 집합 Thus, the user's active set 은 하기 [수학식 3]과 같이 정의된다. It is defined as the following [Equation 3].

서비스가 형성된 후, 중앙국에서의 무선 자원 할당을 위해 사용자는 소속 빔과 후보 빔에 대한 파일럿 수신 전력을 주기적으로 측정하여 보고한다. After the service is provided, for the radio resource allocation in a central office users report periodically measure the received power for the pilot beam and the candidate beam belongs. 또한, 사용자 이동성을 고려하여, 무선 자원 할당을 위한 파일럿 수신 강도 보고 이외에 주기적으로 파일럿 SIR을 보고한다. Further, in consideration of the user mobility, and periodically reports the pilot SIR received in addition to the pilot strength report for the radio resource allocation. 서비스 중에 보고된 파일럿 SIR은 서비스 초기 형성 시에 소속 빔과 후보 빔의 선택과 같은 방법으로 해당 사용자를 위한 소속 빔과 후보 빔의 갱신을 위해 사용된다. The pilot SIR report the service is a method, such as the choice of their beam and the candidate beam at the time of service, the initial form is used for updating of position and beam candidate beams for the user.

중앙국은 사용자로부터 보고된 소속 빔과 후보 빔에 대한 파일럿 수신 전력을 사용하여 사용자와 각 빔 사이의 전송 경로 이득(path gain)을 추정하고, 이를 무선 자원 할당에 이용한다. The central station estimates the transmission path gain (path gain) between the user and each of the beams use the pilot received power for the beam belonging to the candidate beam from the users to see and use it in a radio resource allocation. 중앙국은 각 빔의 파일럿 전송을 위해 사용된 전송 전력을 알고 있으므로, 어떤 사용자 u 에 대해 각 빔의 전송 경로 이득 The central station knows the transmit power used for pilot transmission in each beam, the transmission path gains of each beam for a user u 을 하기 [수학식 4]와 같이 추정한다. To the estimates as in Equation 4.

여기서, here, 은 빔 b 의 파일럿 전송 전력, Is the pilot transmit power of the beam b, 은 사용자 u 로부터 보고된 빔 b 의 파일럿 수신 전력을 각각 나타낸 것이다. Shows a pilot received power of the beam b reported by the user u, respectively.

전송 경로 이득은 전송 경로 링크 상의 전송 손실, 페이딩, 위성 안테나 이득, 사용자 단말의 안테나 이득 등이 포함된 값이며, 한 프레임 시간 또는 수 프레임 시간에 걸쳐 평균화된 값이다. Transmission path gain is included transmission loss, fading, satellite antenna gain, antenna gain, etc. of the user terminal on the transmission route link value is a value averaged over one frame time or frame time.

사용자 u 의 측정 보고는 활성 빔 집합 A measurement report of the user u is active beam set 에 속하지 않은 빔에 대한 파일럿 수신 전력을 포함하지 않고 있다. A does not include the part of the pilot received power for the beam are. 따라서, 중앙국은 활성 빔 집합에 속하지 않은 빔에 대한 전송 경로 이득은 소속 빔의 추정 전송 경로 이득으로부터 하기 [수학식 5]와 같이 추정한다. Thus, the central station transmitting path gain for the beam that is not part of the active beam set is estimated as in the following [Equation 5] from the estimated gain of the transmission path belonging to the beam.

여기서, here, 는 사용자 u 의 소속 빔에 대한 추정 전송 경로 이득, The estimated transmission path gain for the beam affiliation of the user u, 는 활성 집합에 속하지 않은 빔의 전송 경로 이득 추정을 위한 파라미터(예를 들면, It is, for the parameters (for example, for the transmission path gain estimation of the beam that are not part of the active set, =1)이다. A = 1).

사용자가 보고한 파일럿 SIR과 수신 전력 강도는 적어도 한 프레임 시간 이상의 평균 값이기 때문에, 채널 상의 고속 페이딩 효과는 평균화된다. Because the user is watching a pilot SIR and a reception power intensity is an average value of at least one frame, fast fading effects on the channel are averaged. 따라서, 추정된 전송 경로 이득은 전송 경로 손실과 페이딩에 대한 평균값을 의미한다. Therefore, the estimated transmission path gain means the average value for the transmit path loss and fading.

다음으로, 패킷 전송 순위 결정 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다. The next description will be given on the packet transmission are ranked as follows.

패킷 전송 할당 알고리즘은 예약 할당 방식 서비스의 패킷들에 대해 먼저 할당을 수행하고, 예약 자원 이상으로 요구되는 예약 할당 방식 서비스의 패킷과 공유 할당 방식 서비스의 패킷들에 대한 전송 할당을 수행한다. Packet transmission allocation algorithm performs packet transmission allocation to the reserve allocation method for performing a first assigned to packets of the service, and the packet allocation and sharing of reservation services required to reserve a resource allocation method over the way the service. 또한, ARQ(Automatic Repeat Request) 기능에 의해 재전송 되어야 할 패킷은 새로이 전송되는 패킷보다 우선권을 갖도록 한다. In addition, the packet to be retransmitted by ARQ (Automatic Repeat Request) function will have priority over the packet to be newly transmitted. 따라서, 가장 먼저 예약 할당 방식 서비스들의 재전송 패킷들에 대한 전송 할당을 수행하고, 예약 할당 방식 서비스들의 새 전송 패킷, 공유 할당 방식 서비스들의 재전송 패킷, 예약 할당 방식의 추가 전송 패킷과 공유 할당 방식 서비스들의 새 전송 패킷의 순으로 전송 할당을 수행한다. Thus, of the additional transmission packets and share allocation scheme services in the first reserve allocation method to perform the transmission allocation for the retransmission packet of services and new transmission packet of the reservation allocation scheme, service, share allocation scheme Services retransmission packet scheduled allocation of way It performs the transmission order is assigned to the new transport packet. 그러나, 이러한 할당 순서는 시스템 운용자의 선택에 따라 바뀔 수 있으며, 예약 할당 방식 서비스가 주로 실시간 서비스라는 점으로 고려해볼 때, 예약 할당 방식 서비스에서 재전송 패킷은 없을 수도 있다. However, the order of allocation may be a point in time to consider that may change depending on the choice of the system operator, reservation service allocation method is primarily real-time service, reservation service allocation method is not retransmitted packets.

전송 큐에 대기하고 있는 패킷들의 전송 우선 순위를 결정하기 위해, 각 패킷의 우선 순위 값은 다음 식에 의해 결정된다. To determine the transmission priority of the packets waiting in the transmission queue, the priority value of each packet is determined by the following equation. 사용자 u 를 위한 패킷 k 의 우선 순위값 The priority value of a packet for the user u k 는(여기서, 설명을 용이하게 하기 위해 각 사용자에게 하나의 서비스가 제공되는 것으로 고려한다) 하기 [수학식 6]에 의해 계산된다. It is calculated by the following [Equation 6] (hereinafter considered as being provided by a service to each user in order to facilitate Here, description).

여기서, here, 는 사용자 u 의 서비스 등급, U is the user's service, 은 사용자 u 의 소속 빔의 파일럿 신호에 대한 수신 SIR, Is received on the pilot signal of the user u belongs beam SIR, 은 사용자 u 의 소속 빔의 파일럿 신호에 대한 수신 SIR 의 평균, Is the average of the received SIR of the pilot signal of the user u belonging to the beam, 는 현재 프레임의 시간, 그리고 The time of the current frame, and 은 QoS 만족을 위해 패킷 k 가 전송되어야 할 최대 전송 시점이고, 지수 a1, a2, a3, a4는 임의의 양의 실수 값으로 패킷 우선 순위 결정에 있어 각 항목에 대한 의존도를 조절하기 위한 파라미터이다. Is a parameter for adjusting the dependency for each entry packet and the maximum transmission time point k is to be transmitted, the exponent a1, a2, a3, a4 are in the packet prioritization in any positive real value for the for the QoS satisfaction.

예로써, a1=1, a2=0, a3=0, a4=0인 경우 전송 우선 순위는 서비스 등급에 의해서만 결정된다. By way of example, a1 = 1, a2 = if 0, a3 = 0, a4 = 0 transmission priority is determined only by the service. a1=0, a2=1, a3=0, a4=0인 경우는 해당 사용자로부터 보고된 파일럿 SIR에 따라 결정되고, 채널 상태가 좋은 사용자를 위한 패킷이 높은 우선 순위를 갖는다. If a1 = 0, a2 = 1, a3 = 0, a4 = 0 is determined according to the pilot SIR reported from the user, and has a channel state with high priority packet for the good users. a1=0, a2=1, a3=1, a4=0인 경우는 각 사용자의 채널 상태가 좋아져 평균 파일럿 SIR에 대해 현 시점의 파일럿 SIR이 큰 사용자에게 우선권이 부여된다. If a1 = 0, a2 = 1, a3 = 1, a4 = 0 is the priority is given to a large pilot SIR at the moment the user for the average pilot SIR the channel status of each user crush. a1=0, a2=0, a3=0, a4=1인 경우는 패킷 전송 지연 시간 만을 고려하는 것으로, 각 서비스가 요구하는 패킷 전송 지연 시간을 만족시키기 위해 전달되어야 할 최대 허용 시간(deadline)에 가까워진 패킷이 높은 우선 순위 값을 갖도록 한다. For a1 = 0, a2 = 0, a3 = 0, a4 = 1 in case the maximum allowable time to be delivered to satisfy by considering only the packet transmission delay, packet transmission delay time for each of the service request (deadline) the closer the packet should have a high priority value. 또한, a1=1, a2=2, a3=2, a4=1인 경우는 서비스 등급, 채널 상태, 전송 지연 시간을 함께 고려하나, 채널 상태에 더 높은 비율을 두어 우선 순위를 결정한다. In the case where a1 = 1, a2 = 2, a3 = 2, a4 = 1 determines the service, the channel state, a consideration with the transmission delay time, first placing a higher rate on the channel state rank.

이와 같은 방법으로 패킷 전송 우선 순위 값을 결정함으로써 서비스 품질과 채널 상태를 고려한 다양한 패킷 스케줄링 기법을 구현할 수 있다. By thus determining a packet transmission priority value in the same way it may implement a variety of packet scheduling scheme considering the quality of service and the channel status.

각 서비스 패킷에 대해 우선 순위가 계산되면, 하기 [수학식 7]과 같이 가장 큰 순위 값을 갖는 패킷 ( u * ,k * )에 대해 우선적으로 전송 할당을 수행한다. If the priority is calculated for each service packet, to the packet having the largest priority value as shown in Equation 7] (u *, k * ) performs a first transmission allocated for.

다음 과정으로 우선 순위에 따라 선택된 각 패킷에 대해 사용될 무선 자원을 선택한다. Selects a radio resource to be used for each selected packet in order of preference as follows: 이때, 시스템 용량 또는 처리율을 최적화하기 위해서, 패킷 전송을 위해 가장 최소의 전력이 요구되는 빔, 주파수슬롯, 시간슬롯, 확산코드를 찾는다. At this time, in order to optimize system capacity and throughput, to find the beam, frequency slots, time slot, spreading code that is the minimum power required for packet transmission. 사용자가 처한 채널 상태와 간섭 상황을 근거로 최소 전력이 요구되는 자원을 할당함으로써, 동일한 슬롯에서 전송되는 패킷들 사이의 상호 간섭을 최소화 할 수 있고, 따라서 한정된 전력과 자원으로 가장 많은 패킷을 전송할 수 있게 된다. By allocating the resources required for the minimum power on the basis of the channel state and the interference situation the user and facing, it is possible to minimize the mutual interference between the packet transmitted in the same slot, and therefore to transfer the largest packet with limited power and resources it is possible.

무선 자원 선택 방법을 설명하기 위해 어떤 사용자로부터의 전송 심볼당 수신 신호대 간섭비에 대한 식을 다음과 같이 표현한다. To describe the radio resource selecting method represents an expression for the received signal-to-interference ratio per transmission symbol from any user, as follows:

사용자 u 에 대해 빔 b 의 주파수슬롯 " s ", 시간슬롯 " l ", 확산코드 " m "으로 이루어지는 단위 무선 자원 ( b,s,l,m )을 이용하여 패킷을 전송할 때, 사용자에서의 심볼당 평균 수신 신호대 간섭비 When sending a packet by using the frequency slots "s", the time slot "l", the spreading code "m" units of wireless resources consisting of (b, s, l, m ) of the beam b to the user u, the symbol of the user average received signal-to-interference ratio per 는 하기 [수학식 8]과 같이 표현할 수 있다. It is to can be expressed as shown in Equation 8].

여기서, V 는 단위 무선 자원 집합, SF 는 심볼 확산률, p (b,s,l,m) 은 단위 무선 자원 ( b,s,l,m )에 할당된 전송 전력(여기서, p (b,s,l,m) ≥0 ), Here, V is a unit of radio resource set, SF is the symbol spreading factor, p (b, s, l, m) is a unit of radio resources (b, s, l, m) of the transmit power (where, p (b assigned to, s, l, m) ≥0) , 는 빔 b 로부터 사용자 u 사이의 전송 경로 이득(여기서, g b,u <1 ), I b,u,(s,l) 은 주파수/시간슬롯 ( s,l )에서 빔 b 로부터 사용자 u 로 수신되는 간섭, Z b,u,(s,l) 은 주파수/시간슬롯 ( s,l )에서 빔 b 이외의 타 빔으로부터 사용자 u 로수신되는 간섭, 그리고 N noise 는 수신 배경 잡음 전력을 각각 나타낸다. Receives transmission path gain between user u from the beam b (where, g b, u <1) from a, I b, u, (s , l) is the beam b in the frequency / time slot (s, l) to the user u interference, Z b, u, (s, l) is the interference, and N noise is received by the user u from the other beam other than the beam b in the frequency / time slot (s, l) which are respectively the received background noise power.

심볼 확산률( SF : spreading factor)은 하나의 변조된 심볼을 직교 확산코드에 의해 확산하여 전송할 때 사용되는 칩 수로 확산 이득을 의미한다. Symbol spreading factor (SF: spreading factor) means a spreading gain chip channel used to transmit the spreading one modulated symbol by the orthogonal spreading codes. 즉, 변조 심볼 전송률이 R s 이고, 확산 후의 칩 전송률이 R c 이면, SF=R c /R s 의 관계를 갖는다. That is, the modulation symbol rate R s, R c is the chip rate after spreading, and has a relationship SF = R c / R s. 동일 빔 간섭 I b,u,(s,l) 은 동일 빔 b 에서 동일 주파수슬롯과 시간슬롯에서 다른 확산코드를 이용하여 전송되는 패킷들로부터 발생되는 간섭이고, 타 빔 간섭 Z b,u,(s,l) 은 빔 b 이외의 빔에서 동일 주파수슬롯과 시간슬롯에서 전송되는 타 패킷들에 의해 발생되는 간섭이다. In the same beam interference I b, u, (s, l) is the interference generated from the packet to be transmitted using different spreading codes in the same frequency slot and a time slot on the same beam b, the other beam interference, Z b, u, ( s, l) is the interference caused by the other packets sent in the same frequency slot and a time slot on the beam other than the beam b. 동일 빔 간섭과 타 빔 간섭은 하기 [수학식 9], [수학식 10]과 같이 표현된다. In the same beam interference and the other beam interference is represented as follows in Equation 9, Equation 10].

여기서, B 는 다중 빔의 집합, V (b,s,l) Here, B is set in the multi-beam, V (b, s, l ) is b 의 주파수슬롯/시간슬롯 ( s,l )에 속하는 단위 무선 자원의 집합, 그리고 Frequency slot / time slots of the beam b Set of radio resource units belonging to the (s, l), and 는 간섭 인자(여기서, x =1,2,3)를 각각 나타낸다. The interference factor (here, x = 1,2,3) denotes each.

상기 [수학식 9]와 [수학식 10]에서 어떤 단위 무선 자원 ( b', s', l', m' )에서 실질적인 패킷 전송이 없을 경우에는 p (b',s',l',m') =0 이다. The absence of substantial packet transmitted from the equation (9)] and [formula 10] in a unit radio resources (b ', s', l ', m ') is p (b', s', l ', m "a) = 0. [수학식 9]와 [수학식 10]에서 간섭 인자 [Equation 9] and interference factors from the equation (10); , , , , 는 다음과 같이 결정된다. It is determined as follows.

시스템 구성에 대한 설명에서, 확산코드 사용 측면으로 두 가지의 서로 다른 시스템 구성 방법을 설명하였다. In the description of the system configuration, a spreading code used side has been described two different methods in the system configuration. 하나는 다중빔들에서 서로 다른 PN 스크램블링 코드를 사용하고, 각 빔 내에서 직교 확산코드에 의해 동일 슬롯에서 전송되는 신호를 구분하는 시스템이고, 또 하나는 모든 빔에서 동일 PN 스크램블링 코드를 사용하면서 빔들 사이에 직교 확산코드를 공유하여 사용하는 시스템이다. One is using a different PN scrambling codes in the multi-beam, and a system that divides the signal transmitted in the same slot by an orthogonal spreading code in each beam, and one, using the same PN scrambling code in all the beam-beams a system using a shared spreading code orthogonal between.

두 시스템에 대하여 위 식의 동일 빔 또는 타 빔 간섭에 있어서 서로 다른 간섭 인자가 고려된다. In the same beam or other beam interference, the above equation has a different interference factors are considered for the two systems. 원리 상으로는 직교 확산코드는 코드간에 직교성으로 인하여 간섭이 없으나, 실제 채널 상에서 신호의 다중 경로 전파에 의해 서로 다른 코드 사이의 직교성은 상실될 수 있다. Orthogonal spreading codes, but in principle is the interference due to the orthogonality between codes, and by the multi-path signal propagation on the physical channel may be lost is the orthogonality between different code.

빔간 서로 다른 PN 코드를 사용하는 시스템의 경우, 동일 빔 간섭은 직교 확산코드의 직교성 상실 정도에 따라 발생하고, 타 빔 간섭은 직교성이 없는 PN 스크램블링 코드로 인하여 대부분의 타 빔 신호는 간섭을 일으킨다. For systems using bimgan different PN code, the same beam interference orthogonal orthogonality and loss occurs according to the degree, and the other beam interference between diffusion codes, most of the other beam signal due to a PN scrambling code no orthogonality causes the interference. 직교 코드 사이의 간섭 인자를 The interference factor between the orthogonal codes 라 하고, PN 코드 사이의 간섭 인자를 The interference factor between La and, PN code 라 하면, 간섭인자는 하기 [수학식 11]과 같이 된다. Assuming that the interference factor is as shown in the following [Equation 11].

빔간 직교 코드를 공유하는 시스템의 경우, 동일 빔 간섭과 타 빔 간섭 모두 직교 확산코드의 직교성 상실 정도에 따라 발생한다. For systems that share bimgan orthogonal code, is generated all the same beam interference and other interference beam in accordance with the degree of loss of orthogonality of the orthogonal spreading codes. 타 빔에서 동일 확산코드를 재사용 하는 경우, 확산코드에 의한 확산 이득이 보장되지 않으므로 When re-use the same spreading code in the other beam, because the spreading gain by the spreading code is not guaranteed 가 된다. It becomes. 따라서, 이러한 시스템의 경우 간섭 인자는 하기 [수학식 12]와 같이 정리된다. Accordingly, in the case of such systems the interference factors are summarized as follows [Formula 12].

일반적으로 동일 코드 간섭 인자로 In general the same code interference factor by 의 값을, 서로 다른 PN 코드 사용에 의한 간섭 인자로 The value, the interference factors by using different PN code 의 값이 적용된다. This value is applied. 직교 코드 간섭 인자로는 채널의 다중 경로 전파 특성에 따라 설정되며, Orthogonal code interference factor is set according to the multipath propagation characteristics of the channel, 인 경우 다중 경로 전파로 평균 5%의 상호 간섭이 존재함을 의미한다. If the means that the mutual interference of the average of 5% exists in the multipath propagation.

사용자 u 의 서비스가 요구하는 특정 패킷 수신 품질을 만족시키기 위해(예를들면, 패킷 오류 확률 < 0.1) 심볼당 수신 신호대 간섭비는 특정 임계값 In order to satisfy the specific packet to the reception quality of the user u service requirements (e.g., packet error rate <0.1) received per symbol signal to interference ratio is a specific threshold value 이상이 되어야 한다. It should be higher. 따라서, therefore, 를 만족하기 위해 상기 [수학식 8]에서 단위 무선 자원에서 사용되어야 할 최소 전송 전력은 하기 [수학식 13]과 같이 된다. The minimum transmission power to be used by the unit of radio resources in the [Equation 8] In order to satisfy are as follows in Equation 13].

여기서, here, 는 사용자 u 에 대하여 단위 무선 자원 ( b,s,l,m )을 이용하였을 때, 전송 이득 대 간섭 비(Gain-to-Interference Ratio, GIR)로 하기 [수학식 14]와 같이 정의한다. Is defined as a unit of radio resources (b, s, l, m) to when using, as a transmission gain to-interference ratio (Gain-to-Interference Ratio, GIR) [ formula (14) with respect to the user u.

상기 [수학식 13]에서 관찰할 수 있는 바와 같이, 어떤 사용자의 패킷 전송을 위한 최적의 단위 무선 자원은, 주어진 요구 신호대 간섭비 및 확산률에 대해 GIR이 최대가 되는 단위 무선 자원이다. The As can be seen from the equation (13)], a unit of radio resource GIR is a maximum for the optimum unit of radio resources, the demands signal-to-interference ratio and spreading factor for the transmission of packets of some users. 따라서, 각 사용자 패킷에 대해 다음의 과정을 수행하여 패킷 전송에 사용할 무선 자원을 선택한다. Accordingly, for each user packet, perform the following steps to select the radio resource to be used for packet transfer.

먼저, 선택된 패킷 전송을 위해 요구되는 단위 무선 자원의 수를 결정한다. First, determine the number of units of the wireless resources required for transmitting the selected packet. 각 패킷의 서비스 특징과 패킷이 포함하고 있는 데이터에 따라 패킷 길이는 다를 수 있으며, 길이 According to the data that contains the service feature of each packet and a packet length may vary, the length bit의 패킷에 대해 요구되는 단위 자원의 수 The number of resource units required for a packet of bit 는 하기 [수학식 15]와 같이 결정된다. It is to be determined as shown in [Equation 15].

여기서, L basic 는 하나의 단위 무선 자원에서 기본 전송 방식을 사용하였을 때 전송될 수 있는 비트 수이고, Here, L is the basic unit in a radio resource number of bits that can be transmitted when using the default transmission mode, 는 y보다 크거나 같은 최소 정수를 의미한다. Means a minimum integer equal to or greater than y.

다음으로, 요구되는 단위 자원의 수만큼 하기 [수학식 16]과 같이 최대 GIR를 갖는 단위 무선 자원을 선택한다. Next, to select the radio resource unit having a maximum GIR as to the number of required resource units of the formula 16].

상기 [수학식 16]의 GIR 계산에서 하기 [수학식 17]과 같이 각 빔에 대한 전송 경로 이득으로 [수학식 4]와 [수학식 5]에서와 같이 추정된 전송 경로 이득을 사용한다. Uses a transmission path gain estimation, as shown in the above-mentioned equation (16)] in GIR to calculate equation 17] as a transport path gain for each beam as shown in [Equation 4] and [Equation 5].

여기서, here,

, ,

이고, B b 는 빔 b 의 근접 빔 집합을 각각 나타낸다. A, B b represents a respective set-up beam of the beam b.

각 패킷 전송에 대해, 모든 빔의 단위 무선 자원을 고려한다는 것은 많은 계산량을 요구하므로, 실질적으로 사용자의 활성 빔 집합으로 자원 선택 범위를 제한하거나(즉, For each packet transmission, since it requires a large amount of calculations that consider the radio resource units of all the beams, substantially limits the resource selection by the user, or an active beam set (i.e., ), 더 적은 계산량을 위해 사용자의 소속 빔으로만 제한할 수 있다(즉, ), May be less restricted to the beam of a user belonging to the computational complexity (i.e., ). ). 또한, 각 단위 무선 자원에 대한 GIR 계산에 있어 고려되어야 할 간섭 빔의 수를 제한하기 위해, 현재 고려되고 있는 빔의 주위에 있는 근접 빔들로( B b ) 간섭 빔의 범위를 제한한다. In addition, in order to limit the number of the interfering beams to be considered in GIR calculated for each unit of radio resources, and limits the scope of the (B b) interference beam to adjacent beams in the periphery of the beam that is currently being considered. 예로써, 빔에 의해 형성되는 서비스 셀을 육각형 셀로 고려할 때, 근접 빔은 해당 빔의 주위에 있는 6개의 빔이 된다. By way of example, when a serving cell formed by a beam considering a hexagonal cell, the close-up beam is the beam 6 in the periphery of the beam. 실질적으로 타 빔 간섭량에서 근접 빔으로부터의 간섭이 대부분을 차지하기 때문에 이러한 방법은 타당성을 갖는다. Substantially the other of these methods, because the majority of the interference from beams from the beam-up amount of interference has a validity.

[수학식 16]에 의한 단위 무선 자원 선택에서 타 패킷 전송 또는 동일한 패킷 전송을 위해 이미 선택된 무선 자원은 제외된다. Already selected radio resource to the packet transfer unit, or the same packets sent from other radio resource selection by the formula 16] are excluded. 또한, 빔간 직교 코드를 공유하는 시스템의 경우, 동일한 주파수슬롯과 시간슬롯에서 근접 빔들 사이에 동일한 직교 확산코드를 선택하여 사용하는 것을 피하기 위해, 하기 [수학식 18]의 조건을 만족하는 단위 무선 자원 만을 선택할 수 있다. In the case of a system for sharing bimgan orthogonal codes, in order to avoid the use of the vicinity in the same frequency slot and a time slot select the same orthogonal spreading code between the beams, to unit satisfying the condition of Equation 18: The radio resource only you can choose.

여기서 here It is

로 정의되는 동일 코드를 사용하는 타 빔으로부터의 간섭을 의미한다. It refers to interference from other beams using the same code as defined by the.

상기 조건 식은 전체 간섭량에서 동일 코드에 의한 타 빔 간섭량이 특정 비율이하가 될 때에만 동일 코드를 재사용한다는 의미를 갖는다. Only if the entire expression is the amount of interference condition is other beam interference by the same code to be a certain percentage below have the meaning that re-use the same code.

다음은 전송 전력 할당에 대하여 설명한다. The following describes the transmission power allocation.

각 패킷 전송을 위해 사용할 단위 무선 자원들이 선택되면, 실질적인 전송을 위해 각 단위 무선 자원에서 필요한 전송 전력을 계산한다. As each packet unit to be used for transmission, radio resources are selected, it calculates the transmit power required by each unit of radio resources for the actual transmission. 전송 전력은 패킷 전송 사이의 간섭을 최소화하여 결국 시스템의 전송률을 최대화하기 위해, 요구 패킷 수신 품질을 만족시키는 범위에서 가능한 한 최소의 전력을 사용한다. The transmission power to minimize interference between packet transmission should use the lowest power as possible in the range of the end in order to maximize the rate of the system, meet the request packet received quality. 적절한 전송 전력을 계산하기 위해서, "Jeans Zander and SL Kim, Radio Resource Management for Wireless Networks, Artech House Publisher, 2001"에서와 같이 CDMA 시스템에서 역방향 링크의 각 사용자의 전송 전력 제어를 위해 제안된 DPCA (Distributed Power Control Algorithm)와 유사한 반복적인 방법을 사용한다. To calculate the appropriate transmission power, proposed for controlling a transmit power of each of the reverse link in a CDMA system, the user, as in the "Jeans Zander and SL Kim, Radio Resource Management for Wireless Networks, Artech House Publisher, 2001" DPCA (Distributed It uses a similar iterative method and Power Control Algorithm).

본 발명에 따른 전송 전력 할당 방식은 DPCA와 유사한 방법을 사용하나, 선행 기술과는 다음과 같은 차이점을 갖는다. A transmit power allocation scheme in accordance with the present invention using a similar method as DPCA, the prior art and has the following differences:

선행 방법은 역방향 링크에서 각 사용자가 자신의 전송 전력을 기지국의 전력 제어 명령에 따라 조절한다. The preceding method is adjusted according to the power control commands for each user and its transmission power the base station on the reverse link. 기지국은 현재 수신된 각 사용자 신호에 대한 수신 SIR을 측정하여 다음 시간에서의 각 사용자의 전력을 조절하기 위한 명령을 각 사용자에게 전달하고, 사용자는 전력 제어 명령에 따라 자신의 전송 전력을 조절한다. The base station a command for controlling each user's power in the next time, by measuring the reception SIR for each user signal currently received and delivered to each user, the user adjusts its transmit power according to power control commands. 그러나, 본 발명에서는 순방향 링크에서 각 패킷의 전송 전력을 계산하기 위한 것으로, 각 사용자가 자신의 전력을 제어하는 것이 아니라 중앙국이 필요한 전송 전력을 계산한다. However, in the present invention, it is assumed for calculating the transmission power of each packet on the forward link, rather than each user to control their power calculates the transmission power required by the central station. 선행 기술의 경우 각 사용자의 전송 전력이 적절한 값에 도달하기 위해서는 기지국과 사용자 사이의 전력제어 폐쇄루프의 수 회 또는 수 십 회 이상의 반복 동작을 요구하고, 따라서 적절한 전송 전력에 도달하기 위해서는 적어도 기지국과 사용자 사이의 왕복 지연 시간의 수 또는 수십 배에 해당되는 시간을 요구한다. In the case of the prior art in order to have each user's transmit power reaches a suitable value requires a few times or several tens of repeated operation over time of a closed power control between the base station and the user loop, therefore, at least in order to reach a proper transmission power the base station and It requires a time corresponding to the number or order of magnitude of the round trip delay between the users. 또한, 채널의 전송 경로 이득이 빠르게 변화하는 경우 폐쇄루프 전력제어는 수렴할 수 없다. Further, if the path gain of the transmission channel changes fast closed loop power control it can not be converged. 그러나, 본 발명에서는 중앙국 자신이 각 사용자에 대한 전송 전력 계산을 위해 내부적으로 반복 계산함으로써 즉각적인 제어가 이루어진다는 차이점을 갖는다. However, the present invention has an immediate control is accomplished by calculating the difference between the internal repeats in their central office to the transmit power calculation for each user.

동일 주파수슬롯과 시간슬롯을 사용하는 단위 무선 자원들을 이용하는 패킷 전송에 대해, 각각의 단위 무선 자원에서의 전력은 하기 [수학식 19]와 같이 반복 계산에 의하여 구한다. For packet transmission using the radio resource units to use the same frequency slot and a time slot, each of the power in the unit of radio resources is to be obtained by iterative calculation as in the following [Equation 19].

For n = 1, 2,..., N itr -1 For n = 1, 2, ... , N itr -1

여기서, N itr 은 반복 회수, V (s,l) 은 주파수 슬롯/시간 슬롯 ( s,l )에 속하는 단위 무선 자원들의 집합, 그리고, Here, N is the number of repetitions itr, V (s, l) is the set of radio resource units belonging to frequency slots / timeslot (s, l), and,

, ,

, ,

이다. to be.

상기 방법은 초기 전력 값과 관계없이 반복 회수 10회 이내로 충분한 수렴 특성을 얻을 수 있다. The method can obtain sufficient convergence characteristics to within 10 times the number of repetitions regardless of the initial power value.

상기의 전력 할당은 동일한 주파수슬롯과 시간슬롯에 속한 모든 빔의 단위 무선 자원들에 대해서 이루어진다. The power allocation is performed with respect to the unit of radio resources of all the beams within the same frequency slot and a time slot. 주파수슬롯 또는 시간슬롯이 다른 단위 무선 자원들에서 전송되는 패킷은 상호 간섭을 발생시키지 않으므로, 다른 슬롯에서의 패킷 전송은 또 다른 슬롯에서의 요구 전송 전력에 영향을 주지 않는다. Packet that frequency slot or a time slot transmitted in different radio resource unit does not cause mutual interference, packet transmission in the other slot does not also affect the required transmit power in the other slot. 그러나, 사용 빔이 다르다 하더라도 동일 슬롯인 경우에는 패킷 상호 간에 간섭을 미치며, 따라서 동일 슬롯에서 어떤 하나의 단위 무선 자원을 위한 전송 전력이 변화하면, 동일 슬롯에서의 다른 전송을 위해 요구되는 전송 전력은 수신 품질 만족을 위해 변화되어야 한다. However, in the case of using the beam is different even if it is the same slot michimyeo interference between packets mutually, and therefore if the transmit power for any one unit of radio resources in the same slot changes, the transmit power required for the other transmissions in the same slot reception quality must be changed to meet.

빔의 총 전송 전력은 제한되어 있으므로, 상기의 방법에 의해 결정된 전송 전력의 합이 각 빔에서 사용 가능한 전력을 초과하지 않도록 하여야 한다. Since the total transmit power of the beam is limited, the sum of the transmission power determined by the above method shall not exceed the available power in each beam. 각 빔의 동일 시간슬롯에서 사용된 모든 전송 전력의 합이 빔의 최대 전송 전력을 초과하지 않는 범위에서 할당이 이루어진다. This assignment is made in a range that does not exceed the maximum transmit power of the beam the sum of the transmission power used in the same time slot in each beam. 즉, 각 빔에서 사용 가능한 최대 전력이 p max 라 하면, 어떤 빔 b 의 시간 슬롯 l 에서의 할당된 모든 전송 전력의 합은 하기 [수학식 20]의 조건 식을 만족하여야 한다. In other words, when the maximum power available in each beam p max la, shall satisfy the condition of equation [Equation 20] the sum of all transmission power allocated at a certain time slot of the beam b l.

, ,

여기서, V (b,l) 은 빔 b 의 시간 슬롯 l 에 속하는 단위 무선 자원 집합이다. Here, V (b, l) is a set unit of the wireless resources belonging to the time slot of the beam b l.

다음으로, 전송 방식의 선정에 대하여 설명하면 다음과 같다. Next explained, the selection of the transmission method as follows.

각 패킷 전송에 있어 적응형 전송을 위해 다음과 같은 다양한 전송률을 갖는 전송 방식이 선택될 수 있다. For each packet transmission has a transmission system having a variety of rates for such an adaptive transmission it may be selected.

각 전송 방식은 M-ary PSK 또는 M-ary QAM 변조 방식과 다양한 부호화 율(code rate)을 갖는 부호화 방식의 조합으로 이루어진다. Each transmission mode is composed of a combination of a coding scheme having M-ary PSK or M-ary QAM modulation scheme and a different code rate (code rate).

하기 [표 1]은 전송 방식 순위를 나타내었다. To Table 1, it was characterized by the transmission mode position.

전송 방식 Transmission 전송률 Transfer Rate 요구 심볼 SNR Requirements symbol SNR 요구 비트 SNR Bit SNR requirements Yes MCS R max MCS R max 높음 height 높음 height 높음 height 64-QAM 64-QAM ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... MCS R basic MCS R basic 중간 middle 중간 middle 낮음 lowness QPSK QPSK ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... MCS R min MCS R min 낮음 lowness 낮음 lowness 낮음 lowness QPSK-4SR QPSK-4SR

시스템에서 사용 가능한 전송 방식을 상기 [표 1]에서와 같이 전송률과 에너지 효율 측면에서 순위를 정할 수 있다. Wherein the available transmission system used in the system may determine the ranking in terms of data rate and energy efficiency, as shown in Table 1.

상기 [표 1]에서 전송률은 동일한 심볼 전송률을 사용할 때 전송될 수 있는 비트 전송률을 의미하고, 요구 심볼 SNR은 동일한 특정 비트오율(BER)을 만족시키기 위해 요구되는 수신 심볼당 신호대 잡음비(SNR: Signal-to-Noise Ratio)를, 요구 비트 SNR은 동일한 특정 비트오율(BER)을 만족시키기 위해 요구되는 수신 비트당 신호대 잡음비를 의미한다. The Table 1 data rate refers to the bit rate that can be transmitted when using the same symbol transmission rate, and the required symbol SNR is signal-to-noise ratio per received symbol is required to meet the same certain bit error rate (BER) (SNR in: Signal the -to-Noise ratio), SNR requirement bit; means a signal-to-noise ratio per receive required to meet the same certain bit error rate (BER) bit.

전송 방식 중에서 가장 낮은 요구 비트 SNR을 갖는 전송 방식을 기본 전송 방식으로 사용하고, 상기 [표 1]에서 MCS R basic 이 기본 전송 방식이 된다. Used in the transmission system the transmission mode having the lowest required SNR bit to the default transmission mode, and the basic MCS R in Table 1 is the basic transmission scheme. 가장 낮은 요구 비트 SNR을 갖는 전송 방식이 여러 개 존재할 경우 그 중 가장 높은 전송률을 갖는 전송 방식이 기본 방식이 된다. If the transmission mode having the lowest required SNR be multiple bits The transmission scheme with the highest transmission rate of which is the basis method.

상기 [표 1]에서 전송 방식 MCS R max 은 상대적으로 높은 심볼 SNR을 요구함에 따라 동일한 조건에서 패킷 전송에 더 많은 전력이 요구되나 높은 전송률을 지원할 수 있다. The table 1 in the transmission mode MCS R max is, but more power to a packet transmitted in the same conditions required by requiring a relatively high symbol SNR can support a higher data rate. 반대로 전송 방식 MCS R min 은 상대적으로 적은 전력이 요구되나 낮은 전송률을 갖는다. Conversely transmission scheme MCS R min is but relatively less power needs to have a lower rate. 예로써, 변조 방식에 대해 64-QAM, 16-QAM, QPSK, QPSK-2SR, QPSK-4SR의 순으로 전송 방식을 선정할 수 있다. By way of example, 64-QAM for the modulation scheme, it is possible to select the 16-QAM, QPSK, QPSK-2SR, 4SR-order transmission scheme to the QPSK. 여기서, QPSK-2SR와 QPSK-4SR는 동일한 QPSK 변조 심볼을 2번 또는 4번 반복하여 전송하는 것을 의미한다. Here, QPSK-2SR with QPSK-4SR refers to the transfer was repeated to QPSK modulation symbols two times or four times. 심볼 반복으로 비트당 사용된 에너지를 높임으로써 동일한 BER을 얻기 위해 더 낮은 SNR을 요구하고, 따라서 비트 전송률은 낮아지나 사용 전력을 낮출 수 있다. It requires lower SNR to achieve the same BER by increasing the energy per bit to symbol repetition, and hence the bit rate can be reduced through the use of low power. 이러한 전송 방식은 채널 상태가 열악하고 사용 가능한 전력이 부족할 경우 전송률을 낮추는 대신에 전력 이득을 얻고자 하는 경우에 사용된다. This transmission method is used in the case of obtaining a power gain, instead of lowering the transmission rate, if there is insufficient power available in poor channel status, and use.

다음으로, 패킷 전송 할당 과정에 대하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. Next, when a more detailed description of the packet transmission assignment process as follows.

앞서 기술한 패킷 전송 할당 방법에 의해, 중앙국의 패킷 전송 할당부는 매 프레임에서의 패킷 전송을 위해 다음의 과정에 따라 전송 할당을 수행한다. The above-described packet transmission by the allocation method, a packet transmission unit of the central office assigned to perform the transmission allocation in accordance with the following procedure for packet transmission in each frame.

도5는 본 발명에 따른 패킷 전송 할당 과정을 나타낸 일실시예 흐름도이다. Figure 5 is a flow diagram illustrating one embodiment of packet transmission allocation process according to the invention.

먼저, 각 사용자로부터 보고된 파일럿 SIR에 대한 측정 보고를 바탕으로 각 사용자를 위한 활성 빔 집합을 갱신한다(501). First, based on the measurement report to the pilot SIR reported from each user, and updates the active beam set for each user (501). 그리고, 보고된 파일럿 신호의 수신 강도를 바탕으로 각 사용자에 대한 전송 경로 이득을 갱신한다(502). And it updates the transmission path gain for each user based on the received strength of the pilot signal reports (502). 여기서, 활성 빔 집합과 전송 경로 이득 갱신의 주기는 측정 보고 주기와 일치하며, 갱신은 수 프레임을 주기로 일어날 수 있다. Here, the measurement report period matches the period of the transmission path gain update the active set of beams, and updating may take place for a period is the number of frames.

다음으로, 각 서비스의 전송 큐의 헤더에 있는 패킷들에 대해 우선 순위를 설정한다(503). Next, set the priority for the packet in the header of the transmission queue for each service (503). 우선 순위는 먼저 다음의 4그룹으로 나뉘어 선정된다. The priority is first selected and then divided into four groups. 예약 할당 방식 서비스의 재전송 패킷들이 대해 먼저 우선권을 갖고, 해당 재전송 패킷이 없을 경우에는 예약 할당 방식 서비스의 새로운 전송 패킷들이, 다음으로 공유 할당 방식 서비스의 재전송 패킷들이, 다음으로 예약 할당 방식 서비스의 추가 전송 패킷과 공유 할당 방식 서비스의 새 전송 패킷들이 우선권을 갖는다. Has priority, first for their retransmission packet of the reservation allocation scheme, service, adding that if there is no retransmission packet scheduled allocation scheme, the new transmission packet of services, next to the retransmission packet of shares allocation scheme service, scheduled allocation in the following manner: Services new transport packets of transmitted packets and shared services will have priority allocation scheme. 그리고, 동일 그룹에 대한 패킷들은 [수학식 6]에 의해 전송 우선 순위가 결정되고, [수학식 7]에 의해 가장 높은 우선 순위를 갖는 패킷이 선택된다. Then, the packets of the same group are the transmission priority is determined by [Equation 6], the packet with the highest priority by the [Equation 7], it is selected. 또한, 패킷 전송 우선 순위 설정에 있어서, 현 프레임에서 해당 무선 자원 할당이 실패한 서비스에 속하는 패킷은 제외된다. Further, in the packet transmission prioritization, the packet belonging to the failed service radio resource allocation in the current frame is negative.

다음으로, 패킷 우선 순위 설정 과정에서 할당할 패킷이 있는지를 판단하여(504) 선택된 패킷이 있으면 각 패킷을 위한 무선 자원 할당이 이루어지고, 할당될 패킷이 없을 경우에는 현재 프레임에서의 패킷 전송 할당 과정은 중단된다. Next, the packet priority if the packet 504 is the selected packet to determine whether a to be assigned during setup is made that the radio resource assignment for each packet, if there is no packet to be assigned to a packet transmitted in the current frame assignment process It is interrupted.

선택된 패킷을 위한 무선 자원 할당은 단위 무선 자원(RRU)을 기본 단위로 이루어 진다. Radio resource allocation for the selected packet is done in units of a radio resource (RRU) as a basic unit. 예약 할당 방식 서비스에 대한 패킷은 예약 할당 방식에 의해(506), 예약 자원 이상의 추가 전송 패킷과 공유 할당 방식 서비스의 패킷인 경우에는 공유 할당 방식에 의해 할당이 이루어진다(510). If the packets of the reservation allocation scheme packet for a service is assigned by the reservation system 506, a resource reservation more than one transport packet and the shared assignment scheme, the service allocation is made by the shared allocation scheme (510).

패킷 전송할당이 성공한 경우, 해당 서비스의 전송 큐에서, 할당된 전송량에 해당되는 패킷을 제거한다(509). And when the packet transmission allocation is successful, the transmission queue for the service, removing the packet corresponding to the assigned transmission rate (509). 패킷 전송 할당이 실패한 경우에, 예약 할당 방식에 의한 경우에는 현 프레임에서 해당 서비스의 예약 할당 시도를 금지시키고 남아있는 패킷은 차후 공유 할당 방식에 의해 시도된다(508). If the packet transmission failed allocation, and has prohibited the reserved allocation attempts for that service in the current frame the remaining packets in the case of the reservation allocation scheme is tried by the future share allocation scheme 508. 공유 할당 방식에 의한 패킷 전송 할당이 실패하면, 현 프레임에서 해당 서비스를 위한 패킷 전송 할당은 더 이상 시도되지 않도록 한다(512). When the packet transmission allocation by the shared allocation scheme fails, so the packet transmission allocation for the service at the current frame is not any more try 512. The 이러한 패킷 전송 할당은 현 프레임에서 할당할 패킷이 없을 때까지 반복된다. The packet transmission allocation is repeated until there is no packet to be assigned in the current frame.

도6은 본 발명에 따른 예약 할당 방식에 의한 패킷 전송 할당 과정을 나타낸 일실시예 흐름도로서, 하나의 예약 RRU를 할당하는 과정을 나타낸 것이다. 6 is a flow diagram illustrating one embodiment of packet transmission by the reserved assignment process allocation method according to the invention, illustrating the process of assigning the reserved one of the RRU.

먼저, 해당 패킷의 전송 방식 선정을 위한 MCS 차수를 선정한다(601). First, the MCS selected for the order for the transmission mode selected for that packet 601. 현 프레임에서 해당 패킷의 서비스에 대한 첫 할당인 경우에는 기본 전송 방식이 되고, 그 이후의 할당에 대해서는 첫 할당에서 선정된 MCS 방식을 동일하게 사용한다. If the first allocation for service of the packet in the current frame is the basic transmission method, and its use in the same way to the MCS selected for the first allocation for the assignment of the future. 이는 현 프레임에서 사용자에게 전송되는 모든 패킷 전송은 동일한 MCS 방식을 사용하도록 하기 위한 것이다. This is to ensure that all packet transmissions to be sent to the user in the current frame is the same MCS scheme. 동일한 RRU에서 다른 전송 방식을 사용할 수 있으나, 사용자 수신기의 복잡도를 고려하여 동일한 방식을 사용하도록 한다. But use a different transmission method at the same RRU, considering the complexity of the user receiver is configured to use the same method.

다음으로, 선택된 패킷의 서비스를 위해 예약되어 있는 RRU 중에서 [수학식 16]에 따라 최대 GIR을 갖고 이미 할당되지 않은 RRU를 선택한다(602). Next, the select is not already assigned RRU has a maximum depending on the GIR from RRU is reserved to the services of the selected packet [Equation 16] (602). 해당되는 RRU가 존재하지 않을 경우, 즉 해당 서비스를 위한 예약 RRU가 모두 사용된 경우에는 해당 서비스를 위한 예약 할당은 실패한 것으로 간주되고, 해당 서비스의 남은 패킷들을 위한 할당은 공유 할당 방식에 의해 시도된다. If you do not have to be the RRU, that is, reservation RRU for the service is the all user-reserved allocation for the service is considered to have failed, assigned to the remaining packets of the service is attempted by the shared allocation scheme .

다음으로, 해당 RRU가 존재하는가를 판단하여(603), 최대 GIR을 갖는 해당 RRU가 존재하면, 선택된 RRU의 전송 전력을 포함하여 동일한 주파수슬롯/시간슬롯에 속하고 이미 할당된 RRU에서의 전송 전력을 [수학식 19]의 알고리즘을 사용하여 설정한다(604). Next, the transmission power in the RRU is to determine if the presence 603, when the RRU is present having a maximum GIR, including the transmit power of the selected RRU in the same frequency slot / time slots already assigned RRU the sets by using the algorithm of [equation 19] 604.

선택된 RRU에서의 전송 전력을 포함하여, 동일 시간 슬롯에서 다른 RRU을 위한 할당된 전송 전력의 합이 각 빔의 최대 전력 제한 조건을 만족하는지 검사한다(605). Including the transmit power on the selected RRU, and checks that the sum of the allocated transmit power for the other RRU in the same time slot satisfies the maximum power constraint of each beam 605. 최대 전력 제한 조건이 만족되면 해당 RRU에서의 전송 할당을 확정한다(610). When the peak power constraint is satisfied and determine the transmission allocation from the RRU (610). 선택 RRU에서의 전송 할당으로 동일 슬롯에서 이미 할당된 다른 RRU의 전송 전력은 전송 전력 할당 알고리즘에 의해 변화된다. The transmit power of the other RRU has already been allocated in the same transmission slot allocation in a selected RRU is changed by the transmission power allocation algorithm. 따라서, 전송 할당 확정 과정은 동일 슬롯에서의 할당 전송 전력 변화를 포함하여 이루어진다. Thus, the transmission assignment confirmation process is performed, including the allocated transmit power changes in the same slot. 전송 할당 확정 이후에는 상기 도5의 과정으로 진행한다. After confirmation transmission allocated, the process proceeds to the process of FIG.

최대 전력 제한 조건을 만족하지 못하는 경우, 현재 선택된 RRU에서 요구되는 전송 전력을 낮추기 위해 MCS 차수를 감소시킨다(607). Failure to meet the maximum power constraint, thereby reducing the MCS order to lower the transmission power required in the currently selected RRU (607). 이때, 해당 서비스를 위해 현 프레임에서 이미 다른 RRU가 사용되었다면, 해당 서비스를 위해 동일한 MCS를 사용하기 위해서 MCS 차수 감소에 의한 할당 시도는 수행되지 않고, 현 프레임에서 해당 서비스에 대한 선택된 RRU에서의 할당 시도는 실패한 것으로 간주하고(612), 도5의 과정으로 복귀한다. At this time, for the service has already been another RRU is used in the current frame, in order to use the same MCS for the service allocation attempt by the reduced MCS order is not performed, the allocation of the selected RRU for the service at the current frame attempt returns to the process of the considered failed 612, and FIG.

최대 전력 제한 조건을 만족하지 못하지만, 현 프레임에서 해당 서비스를 위한 첫 할당이라면, 현 프레임에서 해당 서비스를 위해 사용할 전송 방식의 전송률을 낮추기 위해 MCS 차수를 감소시키고 전송 전력 할당을 수행한다(608). While not meet the maximum power constraint, and if the initial assignment for the services in the current frame, decreasing the MCS order to lower the transmission rate of the transmission scheme to use for the service at the current frame, and performs the transmission power allocation (608). MCS 차수 감소는 최대 전력 제한 조건이 만족될 때까지 반복된다. MCS reduced order is repeated until the maximum power constraint satisfaction. 그리고, 최대 전력 제한 조건을 만족하는지 판단하여(609), 최대 전력 제한 조건이 만족되면 해당 서비스를 위한 현 프레임에서의 사용 MCS 차수를 포함하여 선택된 RRU에서의 전송 할당을 확정하고(610), 도5의 과정으로 복귀한다. Then, when it is determined that it meets the maximum power constraint 609, the maximum power restriction condition is satisfied includes the use MCS order, in the current frame for the corresponding service to determine the transmission allocation of the selected RRU and 610, Fig. it returns to the process in May. 최대 전력 제한 조건을 만족하지 않고 최저 MCS 차수인지를 판단하여(611) 최저 MCS 차수에서도 최대 전력 제한 조건이 만족되지 않으면, 해당 서비스를 위한 예약 할당 시도를 실패한 것으로 간주하고(612), 도5의 과정으로 복귀한다. If the maximum power does not satisfy the constraint to determine whether the minimum MCS degree (611) the maximum power constraint at the lowest MCS degree is not satisfactory, considered to have failed the reserve allocation attempt for such services (612), 5 it returns to the process.

도7은 본 발명에 따른 공유 할당 방식에 의한 무선 자원 할당 과정을 나타낸 일실시예 흐름도로서, 하나의 RRU를 할당하는 과정을 나타낸 것이다. 7 is a flow diagram illustrating one embodiment a radio resource allocation process by the shared allocation method according to the invention, illustrating the step of allocating one of the RRU.

먼저, 도6의 경우와 같이 해당 패킷의 전송 방식 선정을 위한 MCS 차수를 선정한다(701). First, the MCS selected for the order for the transmission mode selected for that packet, as in the case of FIG 701. 현 프레임에서 해당 패킷의 서비스에 대한 첫 할당인 경우에는 기본 전송 방식이 되고, 그 이후의 할당에 대해서는 첫 할당에서 선정된 MCS 방식을 동일하게 사용한다. If the first allocation for service of the packet in the current frame is the basic transmission method, and its use in the same way to the MCS selected for the first allocation for the assignment of the future.

다음으로, 현 프레임에서 사용 가능한 RRU 중에서 [수학식 16]에 따라 최대 GIR을 갖는 하나의 RRU를 선택한다(702). Next, selects one having the maximum GIR RRU in accordance with the RRU in the current frame available in the [Equation 16] (702).

다음으로, 해당 RRU가 존재하는가를 판단하여(703), 해당 RRU가 존재하면, 선택된 RRU의 전송 전력을 포함하여 동일한 주파수슬롯/시간슬롯에 속하고 이미 할당된 RRU에서의 전송 전력을 [수학식 19]의 알고리즘을 사용하여 설정한다(704). Next, it is determined whether the RRU is present (703), when the RRU is present, including the transmit power of the selected RRU transmit power in the RRU in the already allocated to the same frequency slot / time slots formula 19] is set using the algorithm (704). 각 빔의 해당 시간 슬롯에서 설정된 전송 전력이 최대 전력 제한 조건을 만족하는지를 판단하여(705), 만족하면 선택된 RRU를 포함하여 전송 전력 변화가 있는 RRU에서의 전송 할당을 확정하고(712), 도5의 과정으로 복귀한다. If the transmission power is set in the corresponding time slots in each beam satisfied by determining whether meet the maximum power constraint (705), including the selected RRU determine the transmission allocation of the RRU in the transmission power change and 712, Fig. 5 and returns to the process.

상기 판단결과, 최대 전력 제한 조건을 만족하지 못하는 경우에, 해당 서비스의 전송 할당이 첫 시도라면 MCS 차수 감소에 의한 할당이 시도된다(707). A result of the determination, in the case does not meet the maximum power constraint, if the transmission allocation of the service, the first allocation attempt is tried by reducing the order MCS 707. 해당 서비스에 대해 이미 할당된 RRU가 있다면, 해당 서비스를 위한 추가 할당은 실패한 것으로 간주하고(711), 도5의 과정으로 복귀한다. If the RRU is already assigned for the service, additional allocation for the service is considered to have failed and returns to the 711, the processing of FIG.

최대 GIR을 갖는 RRU가 존재하지 않을 경우에는, RRU 확보를 위해 고속 전송률에 의한 자원 할당을 수행한다. If the RRU has a maximum GIR it does not exist, and performs resource allocation by the high-speed transmission rate to ensure the RRU. 이를 위해 먼저, 현 프레임에서 이미 사용된 RRU중 최고 차수의 MCS가 아니면서 최대 GIR를 갖는 RRU를 찾는다(713). For this purpose, first, it is not already the highest degree of RRU MCS used in the current frame to find the RRU has a maximum GIR (713). 해당되는 RRU가 존재하지 않으면 현재 할당되어야 할 패킷이 속한 서비스에 대한 할당은 실패한 것으로 간주되고(719), 도5의 과정으로 복귀한다. If there is no corresponding RRU is assigned to the packet to which it belongs is to be currently assigned to the service returns to the process is considered to have failed 719, Fig. 조건을 만족하는 RRU가 존재하면, RRU가 속한 해당 서비스의 MCS 차수를 높이고(잠정적으로) 해당 서비스를 위해 사용될 RRU를 재조정한다(715). If there is RRU satisfying the conditions, to increase the MCS order of the service belonging to the RRU to readjust the RRU to be used for the service (potentially) 715. MCS 차수의 증가로 사용되지 않은 RRU가 존재하는가를 판단하여(714) MCS 차수의 증가로 사용되지 않은 RRU가 존재할 때까지 MCS 차수를 증가시키고, 최대 GIR를 갖는 서비스의 MCS 차수가 최대 차수에 이를 때까지 사용 가능한 RRU가 발생되지 않으면 현재 패킷이 속한 서비스에 대한 할당은 실패한 것으로 간주되고(719), 도5의 과정으로 복귀한다. Increase the MCS order until it is determined whether or not to use the increase in MCS order RRU are present that are not used as 714 increase the MCS order RRU exist and, the MCS order of the service having a maximum GIR be up to the order If used RRU is not possible until the allocation for the current packet belongs to the service returns to the process is considered to have failed 719, Fig.

MCS 차수 증가로 사용 가능한 RRU가 발생하면 해당 RRU의 전송 전력을 포함하여 MCS 차수가 조정된 RRU에 대한 전송 전력 할당을 수행한다(717). If the available MCS RRU in order increase occurred and performs the transmission power allocation for the RRU which the MCS order to adjust a transmitting power of the RRU (717). 최대 전력 제한 조건을 만족하는가를 판단하여(718), 최대 전력 제한 조건이 만족되면, 해당 RRU에서의 현 패킷 전송을 위한 할당과 MCS차수가 조정된 RRU에서의 할당을 확정하고(712), 도5로 복귀한다. To determine if the meet the maximum power constraint 718, up to when the power limitation condition is satisfied, determine the assignment of the allocated for the current packet transmission in the RRU and the MCS order to adjust RRU and 712, Fig. The return to 5. 최대 전력 제한 조건이 만족되지 않는 경우에는, 현 패킷의 서비스를 위한 할당은 실패한 것으로 간주되고(719), 도5의 과정으로 복귀한다. If the maximum power constraint is not satisfied, the allocation for the service packet of the current returns to the process is considered to have failed 719, Fig.

다중빔에서 동일한 확산코드 집합을 공유하는 시스템의 경우, 도7의 최대 GIR을 갖는 RRU를 선택하는 과정에서, [수학식 18]의 동일 확산코드 재사용 조건을 만족하는 추가 확인 과정을 포함할 수 있다. For systems that share the same spreading code set in the multi-beam can be in the process of selecting the RRU has a maximum GIR of Figure 7, further satisfying the same spreading code re-use condition of Equation 18] include a verification process, . 이 경우, 최대 GIR을 갖는 RRU에서 동일 확산코드 재사용 조건을 만족하지 못하면, 해당 RRU는 존재하지 않는 것으로 간주된다. In this case, does not meet the same spreading code reuse conditions RRU with a maximum GIR, the RRU is considered to be not present.

한편, 본 발명에 대하여 요약하면 다음과 같다. On the other hand, if the summary of the present invention.

먼저, 순방향 링크의 전송 프레임을 주파수대역/시간슬롯/확산코드로 3차원적으로 분할하여 각 사용자 패킷 전송을 위해 공유되도록 하고, 각 사용자의 채널 상태에 따라 시스템 전송률을 최대화 하도록 분할된 무선 자원을 선택하는 방식을 제공한다. First, by dividing a transmission frame of a forward link in three dimensions at a frequency band / time slot / spreading code, the radio resource divided so as to maximize the system data rate for each user packet to be shared for transmission, each user's channel condition provides a way to choose.

또한, 선택된 무선 자원을 이용한 각 패킷 전송에 대해, 각 사용자의 채널 상태에 따라 사용자 요구 사항을 만족시키면서 시스템 전송률을 최대화 하는 전송 전력 할당 방법을 제공한다. In addition, for each packet transmission using the selected radio resources, while satisfying the user needs depending on each user's channel conditions to provide a transmit power allocation method that maximizes the system transfer rate.

또한, 사용자 요구 사항과 채널 상태에 따른 적절한 무선 자원 할당을 한정된 시간 내에 수행할 수 있도록, 전송할 패킷들에 대한 우선 순위 결정 및 스케줄링, 각 패킷 전송을 위한 무선 자원의 선택, 선택된 무선 자원에서의 전송 전력 및 전송 방식의 할당으로 분할된 과정에 의해 수행하는 패킷 전송 할당 방법을 제공한다. Further, to the appropriate radio resource allocation according to the user requirements and channel conditions can be performed within the limited time, the priority for packets sent determining and scheduling, selection of a radio resource for each packet transmission, the transmission of the selected radio resource packet provides a transmission allocation method performed by the process of dividing the allocation of power and transmission scheme.

또한, 실시간 서비스의 지원을 위해 임의의 무선 자원을 예약 사용하는 방법과 비실시간 서비스를 위해 무선 자원을 공유하여 사용하는 방법을 동시에 지원하는 패킷 전송 할당 방법을 제공한다. Further, there is provided a packet transmission allocation method for supporting the use reservation to any radio resource to support the real-time service and instructions on how to share the radio resources for non-real-time service at the same time.

또한, 한정된 무선 자원을 효율적으로 활용하기 위해 채널 상태 및 트래픽 변화에 따라 저속에서 고속의 다양한 전송률을 갖는 전송 방식을 선택적으로 사용하는 패킷 전송 할당 방법을 제공한다. Further, there is provided a packet transmission allocation method of selectively using a transmission scheme having a transmission rate of a variety of high speed at low speed, depending on channel conditions and traffic changes to efficiently utilize the limited radio resources.

본 발명의 내용을 설명하는데 있어, 다중빔 위성 시스템에서 순방향 링크를 주 대상으로 설명하였으나, 본 발명의 무선 자원 할당 방법은 역방향 링크뿐만 아니라 지상 셀룰러 시스템에서도 동일하게 적용될 수 있다. In explaining the teachings of the present invention has been described as the primary target on the forward link in a multi-beam satellite systems, the radio resource assignment method of the present invention can be applied as well as the reverse link the same in the ground cellular system.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. The method of the present invention as described above may be stored in a form that is implemented as a program in a computer-readable recording medium (a CD-ROM, RAM, ROM, floppy disk, hard disk, optical magnetic disk, etc.).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. The present invention described above is not limited by the embodiments described above and the accompanying drawings, it is that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention in the art got to those of ordinary skill will be obvious.

상기한 바와 같은 본 발명은, 다중빔 위성통신시스템에서 다중빔 간섭을 최소화하고 고속 전송률을 갖는 패킷 전송 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 효과가 있다. The present invention as described above, there is minimal interference in the multi-beam multi-beam satellite communication system, and effective to provide a packet transmission service has a higher transfer rate effectively.

도1은 본 발명이 적용되는 다중빔(Multibeam) 위성을 이용한 셀룰러 이동위성통신 시스템의 구성예시도. 1 is a configuration example of a cellular mobile communication system using a multi-beam satellite (Multibeam) satellite to which the present invention is applied.

도2는 일반적인 시간/주파수/코드 영역의 3차원으로 구성된 전송 프레임의 일실시예 설명도. Figure 2 is an embodiment described in the general time / frequency / code domain transmission frame consisting of a three-dimensional.

도3은 본 발명에 따른 중앙 제어국의 일실시예 구성도. Figure 3 is one embodiment of the configuration of the central control station in accordance with the present invention.

도4는 본 발명에 따른 사용자 이동국의 일실시예 구성도. Figure 4 is one embodiment of the configuration of the mobile user according to the present invention.

도5는 본 발명에 따른 패킷 전송 할당 과정을 나타낸 일실시예 흐름도. Figure 5 is a flow diagram illustrating one embodiment of a packet transfer allocation process according to the invention.

도6은 본 발명에 따른 예약 할당 방식에 의한 패킷 전송 할당 과정을 나타낸 일실시예 흐름도. Figure 6 is one embodiment of a flow diagram illustrating a packet transmission process assigned by the reservation allocation scheme according to the present invention.

도7은 본 발명에 따른 공유 할당 방식에 의한 무선 자원 할당 과정을 나타낸 일실시예 흐름도. Figure 7 is one embodiment of a flow diagram illustrating a radio resource allocation process by the shared allocation method according to the invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * Description of the Related Art

301 : 전송 패킷 302 : 패킷 큐 301: transmission packet 302: packet queue

303 : 패킷 송신부 304 : 패킷 전송 할당부 303: the packet transmission unit 304: transmission packet allocating unit

305 : 송신기 306 : 패킷 수신부 305: transmitter 306: packet receiving

307 : 수신기 307: receiver

Claims (18)

  1. 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 다중빔 위성시스템에서의 적응형 패킷 전송 방법에 있어서, In the same frequency band in the adaptive packet transmitting method in a multi-beam satellite system for re-use in every beam,
    사용자 단말로부터 근접한 다수의 섹터/빔으로부터 전송되는 각 파일럿 신호에 대해 측정된 평균 수신 강도를 주기적으로 보고 받는 제1단계; A first step the average received signal strength measurement for each pilot signal transmitted from a plurality of sector / beam close to the user terminal periodically receives a report;
    상기 파일럿 신호의 평균 수신 강도를 바탕으로 근접 섹터/빔과 상기 사용자 단말 사이의 전송 경로 이득을 추정하는 제2단계; A second step of estimating the transmission path gain between a close-up on a sector / beam and the user terminal receives the average strength of the pilot signal;
    각 사용자를 위한 패킷 전송의 우선 순위를 결정하는 제3단계; A third step of determining the priority of the packet transmission for each user;
    상기 제3단계에서 결정된 우선 순위에 따라 선택된 각 패킷의 전송을 위해 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 최소의 전력이 요구되는 섹터/빔과 전송 프레임의 무선 자원을 선택하고, 선택된 무선 자원에서 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 특정 패킷 수신 품질을 만족시키기 위해 요구되는 최소의 전력을 할당하는 제4단계; For the transmission of each packet is selected in accordance with the determined priorities in the third step of selecting a radio resource of the sector / beam and the transmission frame in which a minimum power requirement using the transmission path gain estimate for each user, and selected using the transmission path gain estimate for each user in the fourth step of assigning radio resources to the minimum power required to satisfy a particular packet reception quality; And
    사용 가능한 무선 자원과 전송 전력이 부족하거나, 할당할 패킷이 있으면 상기 제3단계로 진행하는 제5단계 Using a lack of available radio resources and transmission power, or, if there is a packet to be assigned a fifth step of proceeding to the third step
    를 포함하는 적응형 패킷 전송 방법. Adaptive packet transmission method comprising the.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 사용자 단말로부터 근접한 다수의 섹터/빔은, A plurality of sector / beam proximate from the user terminal,
    해당 파일럿 신호의 평균 수신 신호대 총 간섭비가 최대인 섹터/빔인 소속 섹터/소속 빔과 최대 파일럿 신호대 총 간섭비에 1보다 작은 일정 비율을 곱한 값보다 파일럿 신호대 총 간섭비가 크거나 같은 파일럿 신호에 해당되는 섹터/빔으로 구성되는 활성 섹터 집합/활성 빔 집합에 속하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. The average received signal-to-total interference ratio of the maximum of the corresponding pilot signal sectors / bimin belonging sector / Sector beam and up to the pilot signal to the total interference ratio than the product of a small predetermined ratio greater than 1 which corresponds to the pilot signal of the pilot signal to the total interference ratio is greater than or adaptive packet transmission method, characterized in that belonging to the active sector set / active beam set that is composed of a sector / beam.
  3. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제2단계는, The second step,
    각 파일럿 신호 전송을 위해 사용된 전송 전력과 사용자 단말이 보고한 각 파일럿 신호의 평균 수신 전력의 비를 이용하여 사용자와 근접 섹터/빔 사이의 전송 경로 이득을 추정하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. Adaptive packet transmission, characterized in that by using a ratio of the average received power of a transmission power and each pilot signal by the user terminal to report used for each pilot signal transmission to estimate the transmission path gain between the user and the close-sector / beam Way.
  4. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 무선 자원은, The radio resources,
    일정 시간의 프레임을 기준으로 분할되고, 각 프레임은 시간 영역으로 하나 이상의 시간슬롯으로 분할되거나, 각 프레임에서 전송되는 신호는 다중 반송파를 통하여 전송되고, 주파수슬롯은 일정 수의 부반송파들을 구성되어, 주파수 영역으로 하나 이상의 주파수슬롯으로 분할되거나, 각 프레임에서 전송되는 신호는 확산코드를 사용한 확산 전송으로 확산코드 영역으로 하나 이상의 확산코드로 분할되거나, 상기 프레임의 분할 방법 중 2가지 또는 3가지 방법을 결합하여 분할하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. Is divided based on a frame of a predetermined time, each frame or split into one or more time slots to the time domain, the signal transmitted in each frame is transmitted via multiple carriers, the frequency slot consists of subcarriers of a predetermined number, the frequency or divided into more than one frequency slot to the area, a signal transmitted in each frame or split into one or more spreading codes to the spreading code domain as diffusion transport with the spreading code, combining two or three methods of the division method of the frame the adaptive packet transmission method characterized in that the partition.
  5. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 적응형 패킷 전송 과정의 각 사용자를 위한 패킷 전송은, Packets transmitted for each user of said adaptive packet transmission process,
    서비스 요구 사항에 따라 하나 이상의 서비스 등급으로 분류되고, 각 서비스는 서비스 요구 사항에 따라 예약 할당 방식 서비스 또는 공유 할당 방식 서비스 중 하나가 되고, 매 전송 프레임에서의 무선 자원 할당에서, 예약 할당 방식 서비스에 속한 패킷 전송을 위해서는 서비스 초기 성립 시에 해당 서비스를 위해 미리 예약된 무선 자원을 사용하고, 미리 예약된 무선 자원 이외에 또 다른 전송이 요구될 경우에 초과되는 패킷 전송에 대해서는 공유 할당 방식 서비스를 위한 할당 방식에 의해 추가 무선 자원을 사용하도록 하고, 매 전송 프레임에서의 무선 자원 할당에서, 공유 할당 방식 서비스에 속한 패킷 전송과 예약 할당 방식 서비스에서 초과 발생한 패킷 전송을 위해서는 매 프레임 마다 각 패킷 전송을 위해 사용할 무선 자원을 선택하고, 선택 To be classified as a service over one according to the service request, each service has become one of the reservation allocation scheme services share allocation scheme service according to the service request, in a radio resource allocation at each transmission frame, the reservation allocation scheme service in order to belong to a packet transmission using a previously reserved radio resources for the service during the service initially established, allocated for the shared allocation scheme service for the packet transmission that is greater than the case is another transfer request in addition to the pre-reserved radio resources to use additional radio resources by the method, in the radio resource allocation at each transmission frame, a shared packet transmitted belonging to the assignment scheme service and a reserved allocation method to transmit packets generated in excess by the service in each frame to use for each packet transmission select the radio resource, and select 수 있는 무선 자원은 현 프레임에서 예약 할당 방식 서비스에 의해 사용되지 않은 예약 무선 자원을 포함하여 사용되지 않은 무선 자원을 범위로 하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. Number of radio resources are adaptive packet transmission method characterized in that the radio resource to the range that have not been used including radio resource reservation is not used by the reservation allocation scheme service at the current frame.
  6. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제3단계는, The third step,
    전송 우선 순위 결정에 있어서 각 패킷의 우선 순위 값은 하기 [수학식]에 의해 계산되고, 순위 값이 큰 순서대로 해당 패킷 전송을 위한 무선 자원 할당을 수행하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. Transmitting first priority for each packet in the ranking is calculated by the following formula], the adaptive packet transmitting method, characterized in that performing the radio resource allocation for the packet transmission, as large a ranking value order.
    [수학식] Formula;
    여기서, here, 는 사용자 u 의 서비스 등급, U is the user's service, 은 사용자 u 의 소속 빔의 파일럿 신호에 대한 수신 SIR(Signal-to-Interference Ratio), Receiving SIR (Signal-to-Interference Ratio ) of the pilot signal of the user u belonging to the beam, 은 사용자 u 의 소속 빔의 파일럿 신호에 대한 수신 SIR(Signal-to-Interference Ratio)의 평균, Is the average of the reception SIR (Signal-to-Interference Ratio ) of the pilot signal of the user u belonging to the beam, 는 현재 프레임의 시간, 그리고 The time of the current frame, and 은 QoS 만족을 위해 패킷 k 가 전송되어야 할 최대 전송 시점이고, 지수 a1, a2, a3, a4는 임의의 양의 실수 값으로 패킷 우선 순위 결정에 있어 각 항목에 대한 의존도를 조절하기 위한 파라미터이다. Is a parameter for adjusting the dependency for each entry packet and the maximum transmission time point k is to be transmitted, the exponent a1, a2, a3, a4 are in the packet prioritization in any positive real value for the for the QoS satisfaction.
  7. 제6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 전송 우선 순위 결정은, The transmission priority is determined,
    전송 우선 순위 값 계산의 서비스 등급에 대해 상기 예약 할당 방식 서비스가 상기 공유 할당 방식 서비스보다 큰 값을 갖고, 상기 예약 할당 방식 서비스에서 예약된 무선 자원을 이용한 패킷 전송 이외에 추가적으로 요구되는 패킷에 대해서는 상기 공유 할당 방식 서비스와 대등한 서비스 등급을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. Transmitting first the reserved allocation for the service of rank value calculation for the service has a value greater than the shared allocation scheme service, as for the packet is further required in addition to the packet transmission using the radio resources reserved by the reservation allocation scheme service the shared adaptive packet transmission method is characterized in that so as to have a service along with service assignment scheme.
  8. 제7항에 있어서, The method of claim 7,
    상기 전송 우선 순위 결정은, The transmission priority is determined,
    전송 우선 순위 값 계산의 서비스 등급에 대해, 예약 할당 방식 서비스의 재전송 패킷이 가장 큰 서비스 등급 값을 갖고, 예약 할당 방식 서비스의 새로운 전송 패킷, 공유 할당 방식 서비스의 재전송 패킷, 공유 할당 방식 서비스의 새로운 전송 패킷의 순서로 큰 서비스 등급 값을 갖도록 하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. Transmission priority for the service of the priority value calculation of the reserve allocation method for retransmission packet of the service has the largest service value, retransmission packet of the scheduled new transport packet of the allocation method services, share allocation scheme, service, share allocation scheme services New adaptive packet transmission method characterized in that the order of the transmission packet so as to have a large value service.
  9. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 무선 자원은, The radio resources,
    각 패킷의 전송을 위해 사용되며 하기 [수학식]에 의해 정의되는 이득대 간섭비(Gain-to-Interference Ratio, GIR)이 최대가 되는 무선 자원이 선택되도록 하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. Adaptive packet transmission method characterized in that the gain-to-interference ratio (Gain-to-Interference Ratio, GIR) radio resource is the maximum which is defined by the following is used for transmission of each packet formula] are selected .
    [수학식] Formula;
    여기서, here,
    , ,
    , ,
    B b 는 빔 b 의 근접 빔 집합을 각각 나타낸다. B b represents each of the set-up beam of the beam b.
  10. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 무선 자원은, The radio resources,
    선택 무선 자원 범위를 한정하기 위해, GIR이 계산되는 무선 자원은 상기 활성 섹터 집합/활성 빔 집합에 속한 섹터/빔의 무선 자원 만으로 한정하거나, 다르게는 소속 섹터/소속 빔의 무선 자원 만으로 한정하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. To define the selected wireless resource range, to GIR radio resources that is calculated is limited only to the radio resources of the sector / limited only by the beam wireless resources, or otherwise belong to the sector / Sector beam belonging to the active sector set / active beam set adaptive packet transmission method according to claim.
  11. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 무선 자원의 GIR 계산은, GIR calculation of the radio resources,
    각 무선 자원의 GIR 계산을 빠르게 하기 위해, 간섭을 일으키는 섹터/빔의 범위를 고려되고 있는 무선 자원이 속한 근접 섹터/빔으로 한정하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. To speed up the GIR calculated for each radio resource, the radio resource being considered belongs to a range of a sector / beam interfering adaptive packet transmission method characterized in that only the close-sector / beam.
  12. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 무선 자원은, The radio resources,
    섹터/빔들에서 동일 직교 확산코드를 공유하는 경우, 하기 [수학식]의 직교 코드 재사용 조건을 만족하는 무선 자원을 선택 범위로 한정하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. Sectors / beams if they share the same orthogonal spreading code, to an adaptive packet transmitting method, characterized in that to limit the radio resource that satisfies the condition of the orthogonal code reuse formula] in the selection.
    [수학식] Formula;
    여기서, here,
    It is 로 정의되는 동일 코드를 사용하는 타 빔으로부터의 간섭을 의미한다. It refers to interference from other beams using the same code as defined by the.
  13. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 전송 전력은, The transmit power,
    하기 [수학식]의 전력 할당 방법에 의해 반복적으로 계산되는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. To the adaptive packet transmitting method characterized in that the repeatedly calculated by the power allocation method of equation.
    [수학식] Formula;
    For n = 1, 2,...,N itr -1 For n = 1, 2, ... , N itr -1
    여기서, here,
    N itr 은 반복 회수, Itr N is the repetition number,
    V (s,l) 은 주파수 슬롯/시간 슬롯 (s,l)에 속하는 단위 무선 자원들의 집합, V (s, l) is the set of radio resource units belonging to frequency slots / timeslot (s, l),
    , ,
    , ,
    이다. to be.
  14. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 무선 자원은, The radio resources,
    전송 방식이 변조 방식과 부호화 방식의 조합으로 이루어지는 하나 이상의 전송 방식 중 하나이고, 무선 자원 할당에 있어서, 소정의 경우에는 상기 전송 방식 중 하나를 기본 전송 방식으로 하여 사용하고, 사용 가능한 무선 자원은 존재하나 기본 전송 방식으로는 사용 가능한 전력이 부족한 경우, 선택된 패킷의 전송을 위해 전송률이 낮은 전송 방식을 사용하고, 사용 가능한 무선 자원은 부족하나 사용 가능한 전력이 존재할 경우, 상기 GIR이 가장 큰 사용자를 위해서 전송률이 높은 전송 방식을 사용하도록 하여 여분의 무선 자원을 얻고, 여분의 무선 자원에서 선택된 패킷이 전송되도록 하는 것을 특징으로 하는 적응형 패킷 전송 방법. In the transmission method is the modulation method and is one of the one or more transmission system comprising a combination of the encoding method, radio resource assignment, for a given there and used by one of the transmission mode to the default transmission mode, the available radio resources exist one basic transmission scheme is used when there is insufficient power available for transmission of the selected packet, and uses a low transmission system data rate, the available radio resource is enough if at least the available power is present, the GIR is to the largest user adaptive packet transmission method to use the high data rate transmission method characterized in that the gained extra radio resources, the packet selected in the spare radio resources to be transferred.
  15. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제2단계는, The second step,
    주기적으로 각 사용자로부터 보고된 파일럿 SIR에 대한 측정 보고를 바탕으로 각 사용자를 위한 활성 빔 집합을 갱신하고, 보고된 파일럿 신호의 수신 강도를 바탕으로 각 사용자에 대한 전송 경로 이득을 갱신하는 제6단계; Periodically, a sixth step of, based on a measurement report on the pilot SIR reported from each user to update the active beam set for each user, and updates the transmission path gain for each user based on the reported reception intensity of the pilot signal .;
    예약 할당 방식 서비스의 재전송 패킷들의 그룹, 예약 할당 방식 서비스의 새로운 전송 패킷들의 그룹, 공유 할당 방식 서비스의 재전송 패킷들의 그룹, 예약 할당 방식 서비스의 추가 전송 패킷과 공유 할당 방식 서비스의 새로운 전송 패킷들의 그룹 순서로 패킷 전송 우선 순위 값을 부여하고, 현 프레임에서 무선 자원 할당 시도가 실패한 서비스에 속하는 패킷을 제외하고, 동일 그룹에 속한 패킷들에 대해서는 하기 [수학식]을 이용하여 우선 순위 값을 계산하고, 가장 큰 우선 순위 값을 갖는 패킷을 선정하는 제7단계; A group of reserve allocation method Services retransmission packet group reservations allocation scheme service new transmission packet added to the transmission packet and shares allocated new transmission packet of the way services of a group, a group of retransmission packet of shares allocation scheme service, reservation allocation scheme services of the grant packet transmission priority order value, except for the packets belonging to the failed service radio resource allocation attempt in the current frame, and calculating the priority value by using the formula; to for the packets belonging to the same group , a seventh step of selecting the packet having the highest priority value;
    선정된 패킷이 없는 경우 현재 프레임에서의 무선 자원 할당 과정은 중단하고, 선정된 패킷이 있고 예약 할당 방식을 위한 패킷인 경우, 예약 할당 방식에 의한 무선 자원 할당 방법에 따라 선정된 패킷의 전송을 위한 무선 자원을 할당하는 제8단계; If you do not have selected a packet radio resource allocation in the current frame, the process is interrupted, and the selected packet and if the packet for the reservation allocation scheme, for the transmission of selected packets according to radio resource allocation method according to the scheduled allocation method an eighth step of assigning a radio resource;
    선정된 패킷이 있고 예약 무선 자원 이상의 추가 전송을 요구하는 패킷이거나 공유 할당 방식 서비스의 패킷인 경우, 공유 할당 방식에 의한 무선 자원 할당 방법에 따라 선정된 패킷의 전송을 위한 무선 자원을 할당하는 제9단계; Claim 9, which is a predetermined packet and if the packet of reservation, or packets requiring a wireless additional transmissions over resources shared allocation scheme service, allocates a radio resource for the transmission of selected packets according to the radio resource allocation method according to the share allocation scheme step;
    무선 자원 할당이 성공한 경우, 할당된 전송량에 해당되는 패킷을 이후 할당에서 제외시키고, 상기 제7단계로 진행하는 제10단계; If the radio resource allocation is successful, except for the packets corresponding to the assigned transmission rate after the assigned from and, step 10, which proceeds to the seventh step;
    예약 할당 방식에 의한 무선 자원 할당이 실패한 경우, 현재 프레임에서 해당 서비스를 위한 무선 자원 할당은 더 이상 시도되지 않도록 하고, 상기 제7단계로 진행하는 제11단계; If the radio resource allocation by the reservation allocation scheme failed, the radio resource assignment for the services in the current frame is not longer attempt, and the second step 11 to proceed to the seventh step; And
    공유 할당 방식에 의한 무선 자원 할당이 실패한 경우, 현재 프레임에서 해당 서비스를 위한 무선 자원 할당은 더 이상 시도되지 않도록 하고, 상기 제7단계로 진행하는 제12단계 If the radio resources allocated by the shared allocation scheme failed, the radio resource assignment for the services in the current frame is a first step 12 which no longer proceeds to attempt to avoid, and the seventh step
    를 포함하는 적응형 패킷 전송 방법. Adaptive packet transmission method comprising the.
    [수학식] Formula;
    여기서, here, 는 사용자 u 의 서비스 등급, U is the user's service, 은 사용자 u 의 소속 빔의 파일럿 신호에 대한 수신 SIR, Is received on the pilot signal of the user u belongs beam SIR, 은 사용자 u 의 소속 빔의 파일럿 신호에 대한 수신 SIR 의 평균, Is the average of the received SIR of the pilot signal of the user u belonging to the beam, 는 현재 프레임의 시간, 그리고 The time of the current frame, and 은 QoS 만족을 위해 패킷 k 가 전송되어야 할 최대 전송 시점이고, 지수 a, b, c, d는 임의의 양의 실수 값으로 패킷 우선 순위 결정에 있어 각 항목에 대한 의존도를 조절하기 위한 파라미터이다. Is a parameter for adjusting the dependency for each entry packet and the maximum transmission time point k is to be transmitted, the index a, b, c, d is in the packet prioritization in any positive real value for the for the QoS satisfaction.
  16. 제15항에 있어서, 16. The method of claim 15,
    상기 제9단계는, The ninth step,
    현재 프레임에서 선정된 패킷이 속한 서비스에 대한 처음 시도되는 할당인 경우에는 해당 서비스의 전송 방식 선정을 기본 전송 방식으로 하고, 현재 프레임에서 선정된 패킷이 속한 서비스에 대한 패킷 전송 할당이 이미 존재하는 경우에는 기존 할당에서 선정된 전송 방식을 동일하게 사용하는 제13단계; If the allocation is first attempt to belong to the selected packet in the current frame service, and a transmission scheme selected for that service to the default transmission mode, if the packet transmission is assigned to belong to the selected packet in the current frame, the service already exists in a thirteenth step of using the same transmission scheme selected from an existing assignment;
    선정된 패킷의 서비스를 위해 예약되어 있는 무선 자원 중에서 최대 GIR을 갖고 이미 할당되지 않은 무선 자원을 선택하는 제14단계; Step 14 to select a radio resource has a maximum GIR has not already been allocated in the radio resource that is reserved for the service of the selected packet;
    해당되는 무선 자원이 존재하지 않을 경우, 선정된 패킷에 대한 예약 할당은 실패한 것으로 간주하고, 해당 서비스를 위해 할당되지 않은 패킷들은 이후의 공유 할당 방식에 의한 무선 자원 할당에 따라 시도되도록 하는 제15단계; If this is the radio resource does not exist, the reservation allocation is a packet that is not allocated for the treated, and the service to have failed for a predetermined packets of claim 15 further comprising: so that attempts based on radio resources allocated by the shared allocation scheme after .;
    해당되는 무선 자원이 존재하는 경우, 선택된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 선택된 무선 자원과 동일한 슬롯에 속하고 이미 할당된 무선 자원에서의 전송 전력을 설정하는 제16단계; If a radio resource exists, that is, to a transmission power in the selected radio resource of claim 16 further comprising: setting a transmission power at the radio resources already allocated in the same slot with the selected radio resource;
    선택된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 동일 시간 슬롯에 속한 다른 무선 자원을 위해 할당된 전송 전력의 합이 사용 가능한 최대 전력 이하가 되는 가를 검사하는 제17단계; Of claim 17 further comprising: the sum of the transmission power allocated for the different wireless resources within the same time slot checks whether the maximum power is less than available, including the transmission power in the selected radio resource;
    최대 전력 이하가 되면, 선택된 무선 자원과 동일한 슬롯에 속한 기존 할당들에 대한 전송 전력 변화를 포함하여 선택된 무선 자원에서 선정된 패킷의 전송을 위한 무선 자원 할당을 확정하는 제18단계; Of claim 18 further comprising: if the less than full power, determine the radio resource allocation for transmission of a packet selected in the selected radio resource, including a power control change to the existing allocation within the same slot with the selected radio resource;
    최대 전력을 초과하고, 해당 서비스를 위해 현 프레임에서 이미 다른 무선 자원이 할당되었다면, 해당 서비스를 위한 현재 프레임에서의 이후 무선 자원 할당 시도는 이루어지지 않도록 하는 제19단계; Of claim 19 further comprising: if more than the maximum power, and the other radio resources already allocated in the current frame for the corresponding service, attempted after a radio resource allocation in the current frame for the corresponding service is not to be made;
    최대 전력을 초과하고, 해당 서비스를 위해 현 프레임에서 처음 시도되는 할당인 경우, 현재 프레임에서 해당 서비스를 위해 사용되는 전송 방식으로 낮은 전송률을 갖는 전송 방식을 잠정적으로 고려하고, 선택된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 선택된 무선 자원과 동일한 슬롯에 속하고 이미 할당된 무선 자원에서의 전송 전력을 설정하는 제20단계; Exceed the maximum power, and if the allocation is first attempted in the current frame for the corresponding service, and provisionally considered as a transmission scheme having a lower data rate to the transmission scheme used for the service at the current frame, the transmission of the selected radio resource step 20 to set the transmission power at the radio resources already allocated in the same slot with the selected radio resource includes a power;
    선택된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 동일 시간 슬롯에 속한 다른 무선 자원을 위해 할당된 전송 전력의 합이 사용 가능한 최대 전력 이하가 되는 가를 검사하고, 최대 전력 이하가 되거나, 사용 가능한 최저 전송률을 갖는 전송 방식으로 무선 자원 할당을 시도할 때까지 상기 제20단계로 진행하는 제21단계; Including the transmission power in the selected radio resource check whether that maximum power than is available using the sum of the transmission power allocated for the different wireless resources within the same time slot, or the maximum power or less, used with a lowest possible transmission rate a transmission mode until the attempt to the radio resource allocation of claim 21 further comprising: proceeding to the step 20;
    상기 제21단계 최대 전력 이하가 되면 선택된 무선 자원에서의 선정된 전송 방식 및 전송 전력 그리고 선택된 무선 자원과 동일한 슬롯에 속하고 이미 할당된 무선 자원에서의 전송 전력을 확정하는 제22단계; Of claim 22 further comprising: when the step of claim 21 wherein the maximum power than in a transmission system and a transmission power and the same slot with the selected radio resource selection on the selected radio resource to determine the transmission power of the radio resources already allocated; And
    상기 제21단계에서 사용 가능한 최저 전송률을 갖는 전송 방식에 대해서도 최대 전력 이하가 되지 않는 경우, 해당 서비스를 위한 현재 프레임에서의 이후 무선 자원 할당 시도는 이루어지지 않도록 하는 제23단계 If that is not the maximum power than about the transmission scheme with the lowest rate available at the first step 21, attempts after a radio resource allocation in the current frame for the corresponding service is performed so as not to of claim 23 further comprising:
    를 포함하는 적응형 패킷 전송 방법. Adaptive packet transmission method comprising the.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 16. The method of claim 15 or 16,
    상기 제10단계는, The tenth step,
    현재 프레임에서 선정된 패킷이 속한 서비스에 대한 처음 시도되는 할당인 경우에는 해당 서비스의 전송 방식 선정을 기본 전송 방식으로 하고, 현재 프레임에서 선정된 패킷이 속한 서비스에 대한 패킷 전송 할당이 이미 존재하는 경우에는 기존 할당에서 선정된 전송 방식을 동일하게 사용하는 제24단계; If the allocation is first attempt to belong to the selected packet in the current frame service, and a transmission scheme selected for that service to the default transmission mode, if the packet transmission is assigned to belong to the selected packet in the current frame, the service already exists in claim 24, further comprising: using the same transmission scheme selected from an existing assignment;
    현재 프레임에서 사용 가능한 무선 자원 중에서 최대 GIR을 갖고 이미 할당되지 않은 무선 자원을 선택하는 제25단계; Of claim 25 wherein the selecting a radio resource having a maximum GIR has not already been allocated in the radio resource available in the current frame;
    해당 무선 자원이 존재하는 경우, 선택된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 동일한 슬롯에 속하는 이미 할당된 무선 자원에서의 전송 전력을 설정하는 제26단계; When the appropriate radio resources exist, including the transmission power in the selected radio resource of claim 26 further comprising: setting a transmission power at the radio resources already allocated it belongs to the same slot;
    선택된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 동일 시간 슬롯에 속한 다른 무선 자원을 위해 할당된 전송 전력의 합이 사용 가능한 최대 전력 이하가 되는 가를 검사하는 제27단계; Of claim 27 further comprising: the sum of the transmission power allocated for the different wireless resources within the same time slot checks whether the maximum power is less than available, including the transmission power in the selected radio resource;
    최대 전력 이하가 되면, 선택된 무선 자원과 동일한 슬롯에 속한 기존 할당들에 대한 전송 전력 변화를 포함하여 선택된 무선 자원에서 선정된 패킷의 전송을 위한 무선 자원 할당을 확정하는 제28단계; Of claim 28 further comprising: if the less than full power, determine the radio resource allocation for transmission of a packet selected in the selected radio resource, including a power control change to the existing allocation within the same slot with the selected radio resource;
    최대 전력을 초과하고, 해당 서비스를 위해 현 프레임에서 이미 다른 무선 자원이 할당되었다면, 해당 서비스를 위한 현재 프레임에서의 이후 무선 자원 할당 시도는 이루어지지 않도록 하는 제29단계; Step 29 so as to exceed the maximum power, and for the service if radio resources assigned to other already in the current frame, attempted after a radio resource allocation in the current frame for the corresponding service is not made;
    최대 전력을 초과하고, 해당 서비스를 위해 현 프레임에서 처음 시도되는 할당인 경우, 현재 프레임에서 해당 서비스를 위해 사용되는 전송 방식으로 낮은 전송률을 갖는 전송 방식을 잠정적으로 고려하고, 선택된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 선택된 무선 자원과 동일한 슬롯에 속하고 이미 할당된 무선 자원에서의 전송 전력을 설정하는 제30단계; Exceed the maximum power, and if the allocation is first attempted in the current frame for the corresponding service, and provisionally considered as a transmission scheme having a lower data rate to the transmission scheme used for the service at the current frame, the transmission of the selected radio resource step 30 to set the transmission power at the radio resources already allocated in the same slot with the selected radio resource includes a power;
    선택된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 동일 시간 슬롯에 속한 다른 무선 자원을 위해 할당된 전송 전력의 합이 사용 가능한 최대 전력 이하가 되는 가를 검사하고, 최대 전력 이하가 되거나, 사용 가능한 최저 전송률을 갖는 전송 방식으로 무선 자원 할당을 시도할 때까지 상기 제30단계로 진행하는 제31단계; Including the transmission power in the selected radio resource check whether that maximum power than is available using the sum of the transmission power allocated for the different wireless resources within the same time slot, or the maximum power or less, used with a lowest possible transmission rate a transmission mode until the attempt to the radio resource allocation step 31 to proceed to the step 30;
    상기 제31단계에서 최대 전력 이하가 되면 선택된 무선 자원에서의 선정된 전송 방식 및 전송 전력 그리고 선택된 무선 자원과 동일한 슬롯에 속하고 이미 할당된 무선 자원에서의 전송 전력을 확정하는 제32단계; Of claim 32 further comprising: if the maximum power than in the first step 31 in the transmission system and a transmission power and the same slot with the selected radio resource selection on the selected radio resource to determine the transmission power of the radio resources already allocated;
    상기 제31단계에서 사용 가능한 최저 전송률을 갖는 전송 방식에 대해서도 최대 전력 이하가 되지 않는 경우, 해당 서비스를 위한 현재 프레임에서의 이후 무선 자원 할당 시도는 이루어지지 않도록 하는 제33단계; Of claim 33 further comprising: so that if it is not less than the maximum power even in the transmission mode with the lowest rate available at the first step 31, attempts after a radio resource allocation in the current frame for the corresponding service is not made;
    상기 제25단계에서 해당 무선 자원이 존재하지 않는 경우, 현재 프레임에서 이미 할당된 무선 자원에서 최대 GIR을 갖고 사용 가능한 최고 전송률을 갖는 전송 방식을 사용하지 않는 서비스를 선정하는 제34단계; If the radio resource that does not exist in Step 25, claim 34 further comprising: selecting a transmission scheme that does not use the service having the highest maximum data rate available to have the GIR in the radio resources already allocated in the current frame;
    해당되는 서비스가 존재하지 않는 경우, 현재 프레임에서 선정된 패킷이 속하는 서비스에 대한 할당은 더 이상 시도되지 않도록 하는 제35단계; If the corresponding service is not present, the 35 method comprising: assigning to the packet belonging to the selected service at the current frame is not longer attempt;
    해당되는 서비스가 존재하는 경우, 해당 서비스의 전송 방식으로 전송률이 높은 전송 방식으로 잠정적으로 설정하고 해당 서비스를 위해 사용되는 무선 자원을 재조정하고, 사용되지 않는 무선 자원이 존재하거나 최고 전송률을 갖는 전송 방식을 사용할 때까지 이전보다 전송률이 높은 전송 방식을 사용하는 제36단계; When the corresponding service exist, the transmission method with a high transmission mode data rate of the service temporarily set to the transmission remediation of radio resources used for the service, and the unused radio resource exists, or has the highest rate method of claim 36 further comprising: using a high data rate transmission scheme than before until use;
    상기 제36단계에서 최고 전송률을 갖는 전송 방식을 사용할 때까지 사용되지 않는 무선 자원이 존재하지 않는 경우, 현재 선택된 패킷이 속한 서비스에 대해 현재 프레임에서 더 이상의 할당은 시도되지 않도록 하는 제37단계; If the radio resources are not used up when using a transmission scheme with the highest rate in the first step 36 is not present, the step 37 to prevent any further allocated in the current frame for the service belonging to the currently selected packet has been attempted;
    상기 제36단계에서 사용되지 않는 무선 자원이 존재하는 경우, 해당 무선 자원에서 현재 선택된 패킷 전송을 위한 전송 전력을 포함하여, 전송 방식이 조절된 기존 할당에 대한 전송 전력을 설정하는 제38단계; Of claim 38 further comprising: if the radio resource that is not used in the first step 36 is present, including the transmit power for the currently selected packet sent from the radio resource, setting the transmit power for the existing allocated transmission system is controlled;
    선택된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 동일 시간 슬롯에 속한 다른 무선 자원을 위해 할당된 전송 전력의 합이 사용 가능한 최대 전력 이하가 되는 것과, 전송 방식이 조절된 무선 자원에서의 전송 전력을 포함하여 동일 시간 슬롯에 속한 다른 무선 자원을 위해 할당된 전송 전력의 합이 사용 가능한 최대 전력 이하가 되는 가를 검사하는 제39단계; Including as the sum of the already assigned to other radio resources transmit power within the same time slot with a transmission power in the selected radio resource used is the maximum power than available transmit power in the transmission mode the control radio resource step 39 to check whether the sum of the transmission power allocated for the different wireless resources within the same timeslot used where the maximum power than possible;
    최대 전력 이하가 되는 경우, 선택된 무선 자원에서의 패킷 전송 할당과, 전송 방식이 조절된 무선 자원에서의 패킷 전송 할당을 확정하는 제40단계; If the maximum power or less, operation 40 to determine the packet transmission and allocation, packet transmission assignment at the transmission mode is a radio resource control at a selected radio resource;
    최대 전력 이하가 되지 않는 경우, 상기 제36단계로 진행하는 제41단계 If that is not the maximum power or less, the step 41 to proceed to the 36th step
    를 포함하는 적응형 패킷 전송 방법. Adaptive packet transmission method comprising the.
  18. 적응형 패킷 전송을 위한 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 다중빔 위성시스템에, The same frequency band for an adaptive packet transmission in a multi-beam satellite system to re-use in every beam,
    사용자 단말로부터 근접한 다수의 섹터/빔으로부터 전송되는 각 파일럿 신호에 대해 측정된 평균 수신 강도를 주기적으로 보고 받는 제1기능; The first function of the average received signal strength measurement for each pilot signal transmitted from a plurality of sector / beam close to the user terminal periodically receives a report;
    상기 파일럿 신호의 평균 수신 강도를 바탕으로 근접 섹터/빔과 상기 사용자 단말 사이의 전송 경로 이득을 추정하는 제2기능; A second function for estimating a transmission path gain between a close-up on a sector / beam and the user terminal receives the average strength of the pilot signal;
    각 사용자를 위한 패킷 전송의 우선 순위를 결정하는 제3기능; The third function of determining the priority of the packet transmission for each user;
    상기 제3기능에서 결정된 우선 순위에 따라 선택된 각 패킷의 전송을 위해 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 최소의 전력이 요구되는 섹터/빔과 전송 프레임의 무선 자원을 선택하고, 선택된 무선 자원에서 각 사용자에 대해 추정된 상기 전송 경로 이득을 사용하여 특정 패킷 수신 품질을 만족시키기 위해 요구되는 최소의 전력을 할당하는 제4기능; For the transmission of each packet is selected in accordance with the determined priorities in the third function, select the radio resource of the sector / beam and the transmission frame in which a minimum power requirement using the transmission path gain estimate for each user, and selected using the transmission path gain estimate for each user in the fourth radio resource allocation function of the minimum power required to meet a certain packet reception quality; And
    사용 가능한 무선 자원과 전송 전력이 부족하거나, 할당할 패킷이 있으면 상기 제3기능으로 진행하는 제5기능 Using a lack of available radio resources and transmission power, or, if there is a packet to be assigned to the fifth feature that goes to the third feature
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체. A computer-readable recording medium recording a program for realizing.
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